《几何量精度设计与检测(第2版)》教学课件-第6章
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几何量精度设计与检测
第6章 滚动轴承结合的精度设计
本章提示
本章要求了解滚动轴承互换性的特点，掌握滚动轴承的公差 等级及应用，理解滚动轴承内、外径公差带的特点，初步掌 握滚动轴承与轴颈和外壳孔的配合及选用，能够进行滚动轴 承相配件的几何精度设计和在图纸上的正确标注。
本章重点为滚动轴承公差与配合特点以及滚动轴承相配件精 度设计和图样标注，难点是滚动轴承的载荷分析及其与配合 选择的关系。
4） 轴承的工作条件 轴承工作时的微量轴向移动，轴承工作时的温度，其他因素。
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素 2. 轴颈和外壳孔的公差带的确定
所选择轴颈和外壳孔的标准公差等级应与轴承公差等级协调。 与0级、6级轴承配合的轴颈一般为IT6，外壳孔一般为IT7。 对旋转精度和运转平稳性有较高要求时，轴颈应为IT5，外壳孔应为IT6。
第6章 滚动轴承结合的精度设计
滚动轴承是重要的机械基础件，被称为“工业的关 节”，常用于支承转动的轴及轴上零件，并保持轴的工作 位置和旋转精度。
滚动轴承结合的精度设计是指正确确定滚动轴 承内圈与轴颈的配合、外圈与外壳孔的配合以及 轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙 度轮廓幅度参数值，以保证滚动轴承的工作性能 和使用寿命。
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.2 滚动轴承的使用要求
（1）必要的旋转精度 （2）合适的游隙
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.3 滚动轴承的公差等级及应用
1．滚动轴承的公差等级
滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转精 度决定。
公差等级分为2、4、5、6(6x)、0共五个级，它们 依次由高到低，2级最高，0级最低。
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.1 滚动轴承的互换性
1. 组成：
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和 保持架四部分组成。 内圈是与轴颈相配合并与轴一起旋转； 外圈是与外壳孔（轴承座）相配合，起 支撑作用；滚动体借助于保持架将滚动 体均匀地分布在内圈和外圈之间，其形 状大小和数量直接影响着滚动轴承的使 用性能和寿命。
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.1 滚动轴承的互换性
2. 种类：
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.1 滚动轴承的互换性
外互换：滚动轴承内圈内孔和外圈外圆柱面应具有完全互换性。 内互换：滚动轴承内部各零部件的装配尺寸（如内圈外径、外 圈内径和滚动体直径等）采用分组选择装配，为不完全互换。
为保证套圈无变形，必须对轴颈和外壳孔规定严格的圆柱度公差。 轴的轴颈肩部和外壳上轴承孔的端面是安装滚动轴承的轴向定位面， 应规定轴颈肩部和外壳孔端面对基准轴线的轴向圆跳动公差。 表面粗糙度轮廓幅度参数值，这可参照附表。
6.2.4 轴颈和外壳孔精度设计举例
在装配图上只需注出轴颈 和外壳孔的公差带代号。
精度要求较严。
外圈—— 基准轴 es=0
内圈—— 基准孔 ES=0
滚动轴承的尺寸公差带
ຫໍສະໝຸດ Baidu
6.2.1 滚动轴承内、外径公差带的特点
滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈 分别与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方， 且上偏差均为零。
外圈—— 基准轴 es=0
循环负荷或略松一点
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素
2）负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性
质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。 3）径向游隙
GB/T 4604.1—2012规定，轴承的径向游隙共分五组：第2组， N组，第3、4、5组，游隙的大小依次由小到大。其中，N组为 基本游隙组。
内圈—— 基准孔 ES=0
滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的尺寸公差带
6.2.2 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的公差带
轴承内圈与轴的配合比极限与配合标准中基孔制的配合要偏紧。
6.2.2 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的公差带 孔、轴公差带均选自GB/T1801 —1999。
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素
（1）载荷类型 1） 当套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合应 稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间 隙配合。 2） 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧， 一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈 量的大小可以通过计算确定。 3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的 松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合相同，或稍 松一些。
GE D C B 高
06 5 4 2
2．各公差等级的滚动轴承的应用
6.2 滚动轴承与孔、轴配合的精度设计
6.2.1 滚动轴承内、外径公差带的特点
(1)标准部件：是配合的基准件。 (2)易损件：因需拆卸，故选取过盈较小的过盈配合或过渡配合。 (3)薄壁件：因易变形，故与之相配合的零件的配合部位的形状
在零件图上注出尺寸和尺寸极限偏差， 几何公差值，表面粗糙度
6.2.4 轴颈和外壳孔精度设计举例
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素 （1）载荷类型
径向负荷与套圈的 相对关系
相对静止
相对旋转
相对于套圈在有限 范围内摆动
负荷的类型
配合的选择
局部负荷 循环负荷 摆动负荷
选松一些的配合，如较松的过渡配合 或间隙较小的间隙配合
选紧一些的配合，如过盈配合或较紧 的过渡配合
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素 2. 轴颈和外壳孔的公差带的确定
3. 轴颈和外壳孔的几何公差与表面粗糙度参数值的确定
为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，轴颈和外壳孔应分别采用 包容要求和最大实体要求的零几何公差。
对于轴颈，在采用包容要求的同时，为了保证同一根轴上两个轴颈的 同轴度精度，还应规定同轴度公差。
第6章 滚动轴承结合的精度设计
本章提示
本章要求了解滚动轴承互换性的特点，掌握滚动轴承的公差 等级及应用，理解滚动轴承内、外径公差带的特点，初步掌 握滚动轴承与轴颈和外壳孔的配合及选用，能够进行滚动轴 承相配件的几何精度设计和在图纸上的正确标注。
本章重点为滚动轴承公差与配合特点以及滚动轴承相配件精 度设计和图样标注，难点是滚动轴承的载荷分析及其与配合 选择的关系。
4） 轴承的工作条件 轴承工作时的微量轴向移动，轴承工作时的温度，其他因素。
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素 2. 轴颈和外壳孔的公差带的确定
所选择轴颈和外壳孔的标准公差等级应与轴承公差等级协调。 与0级、6级轴承配合的轴颈一般为IT6，外壳孔一般为IT7。 对旋转精度和运转平稳性有较高要求时，轴颈应为IT5，外壳孔应为IT6。
第6章 滚动轴承结合的精度设计
滚动轴承是重要的机械基础件，被称为“工业的关 节”，常用于支承转动的轴及轴上零件，并保持轴的工作 位置和旋转精度。
滚动轴承结合的精度设计是指正确确定滚动轴 承内圈与轴颈的配合、外圈与外壳孔的配合以及 轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙 度轮廓幅度参数值，以保证滚动轴承的工作性能 和使用寿命。
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.2 滚动轴承的使用要求
（1）必要的旋转精度 （2）合适的游隙
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.3 滚动轴承的公差等级及应用
1．滚动轴承的公差等级
滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转精 度决定。
公差等级分为2、4、5、6(6x)、0共五个级，它们 依次由高到低，2级最高，0级最低。
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.1 滚动轴承的互换性
1. 组成：
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和 保持架四部分组成。 内圈是与轴颈相配合并与轴一起旋转； 外圈是与外壳孔（轴承座）相配合，起 支撑作用；滚动体借助于保持架将滚动 体均匀地分布在内圈和外圈之间，其形 状大小和数量直接影响着滚动轴承的使 用性能和寿命。
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.1 滚动轴承的互换性
2. 种类：
6.1 滚动轴承的互换性与使用要求
6.1.1 滚动轴承的互换性
外互换：滚动轴承内圈内孔和外圈外圆柱面应具有完全互换性。 内互换：滚动轴承内部各零部件的装配尺寸（如内圈外径、外 圈内径和滚动体直径等）采用分组选择装配，为不完全互换。
为保证套圈无变形，必须对轴颈和外壳孔规定严格的圆柱度公差。 轴的轴颈肩部和外壳上轴承孔的端面是安装滚动轴承的轴向定位面， 应规定轴颈肩部和外壳孔端面对基准轴线的轴向圆跳动公差。 表面粗糙度轮廓幅度参数值，这可参照附表。
6.2.4 轴颈和外壳孔精度设计举例
在装配图上只需注出轴颈 和外壳孔的公差带代号。
精度要求较严。
外圈—— 基准轴 es=0
内圈—— 基准孔 ES=0
滚动轴承的尺寸公差带
ຫໍສະໝຸດ Baidu
6.2.1 滚动轴承内、外径公差带的特点
滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈 分别与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方， 且上偏差均为零。
外圈—— 基准轴 es=0
循环负荷或略松一点
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素
2）负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性
质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。 3）径向游隙
GB/T 4604.1—2012规定，轴承的径向游隙共分五组：第2组， N组，第3、4、5组，游隙的大小依次由小到大。其中，N组为 基本游隙组。
内圈—— 基准孔 ES=0
滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的尺寸公差带
6.2.2 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的公差带
轴承内圈与轴的配合比极限与配合标准中基孔制的配合要偏紧。
6.2.2 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的公差带 孔、轴公差带均选自GB/T1801 —1999。
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素
（1）载荷类型 1） 当套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合应 稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间 隙配合。 2） 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧， 一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈 量的大小可以通过计算确定。 3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的 松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合相同，或稍 松一些。
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2．各公差等级的滚动轴承的应用
6.2 滚动轴承与孔、轴配合的精度设计
6.2.1 滚动轴承内、外径公差带的特点
(1)标准部件：是配合的基准件。 (2)易损件：因需拆卸，故选取过盈较小的过盈配合或过渡配合。 (3)薄壁件：因易变形，故与之相配合的零件的配合部位的形状
在零件图上注出尺寸和尺寸极限偏差， 几何公差值，表面粗糙度
6.2.4 轴颈和外壳孔精度设计举例
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素 （1）载荷类型
径向负荷与套圈的 相对关系
相对静止
相对旋转
相对于套圈在有限 范围内摆动
负荷的类型
配合的选择
局部负荷 循环负荷 摆动负荷
选松一些的配合，如较松的过渡配合 或间隙较小的间隙配合
选紧一些的配合，如过盈配合或较紧 的过渡配合
6.2.3 滚动轴承配合的精度设计
1 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素 2. 轴颈和外壳孔的公差带的确定
3. 轴颈和外壳孔的几何公差与表面粗糙度参数值的确定
为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，轴颈和外壳孔应分别采用 包容要求和最大实体要求的零几何公差。
对于轴颈，在采用包容要求的同时，为了保证同一根轴上两个轴颈的 同轴度精度，还应规定同轴度公差。