第八章 滚动轴承的公差与配合

三、径向游隙 四、轴承的工作条件
一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态
作用在轴承上的径向负荷，可以是定向负荷（如带轮的拉力和齿轮的 作用力）或旋转负荷（如机件的转动离心力），或者是两者的合成负 荷。1、套圈相对于负荷方向旋转
❖ 外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴 颈配合。
❖ 通常外圈固定不动——因而外圈与轴承座为过 盈配合；内圈随轴一起旋转——内圈与轴也为 过盈配合。
❖ 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴 承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。
端盖与轴承间可预留间隙，也可 在端盖与机架间加、减垫片调整。
§1 滚动轴承的互换性和公差等级
1
第六章 滚动轴承的公差与配合
§1 滚动轴承的互换性和公差等级 §2 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带 §3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素 §4 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定
主要内容： 1. 滚动轴承的公差等级 2. 滚动轴承内、外径公差带 3. 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择 4. 轴颈和外壳孔几何精度的确定 重点： 1. 滚动轴承内、外径公差带 2. 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择 3. 滚动轴承的配合代号及在装配图上的特殊标注形式
滚动轴承工作时轴承的内、外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内， 以保证传动零件的回转精度。
2、合适的游隙
所谓轴承游隙是指轴承在未安装于轴或轴承箱时， 将其内圈或外圈的一方固定，然后使未被固定的 一方做径向或轴向移动时的移动量。
径向游隙 1
轴向游隙 2
滚动体与内、外圈之间的游隙分 为径向游隙δ1和轴向游隙δ2。
由于滚动轴承内圈内孔和外圈外圆柱面的公差带在生产轴承时已经确定， 因此，轴承与轴颈和外壳孔的配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差 带。选择时应考虑以下几个主要因素：
一、轴承套圈相对于 负荷方向的运转状态
二、负荷的大小
1、套圈相对于负荷方向旋转 2、套圈相对于负荷方向固定 3、轴承套圈相对于负荷方向摆动
该公差带的基本偏差与一般 基轴制配合的基准轴的公差 带的基本偏差（其代号为h） 相同，但这两种公差带的公 差数值不同。
配合性质基本保 持同名配合性质
特点：
◆内圈基准孔公差带位于以公称内径D零线的下方，上偏差为零——特殊
的基准孔公差带：当与 k、m、n 等轴配合时，将获得比一般过渡配合规定的 过盈量稍大的过盈配合——小过盈。
图6-1滚动轴承
滚动轴承的分类
按滚动体的形状 按承受载荷方向
球轴承 圆柱（圆锥）滚子轴承
滚针轴承 向心轴承（承受径向载荷） 推力轴承（承受轴向载荷）
向心推力轴承（同时承受径向 和轴向载荷）
深沟球轴承
圆锥滚子轴承
平底推力球轴承
滚动轴承工作时应保证其工作性能，必须满足下列两项要求：
1、必要的旋转精度
◆外圈外圆柱面基准轴公差带位
于以公称外径D为零线的下方， 且上偏差为零。该公差带的基本 偏差与一般基轴制配合的基准轴 的公差带的基本偏差相同。
原因： 由于多数情况下，轴承内圈与轴一起转动，要求配合处有较小的过盈。当相配合的轴采
用国标中规定的常用与优先过渡配合的轴公差带时，将可能出现间隙，而在配合面间 产生相对滑动。若相配合的轴采用过盈配合的公差带，其过盈量又太大。因此，标准 规定将轴承内径公差带布置在零线下方，以便形成具有较小过盈的配合。
二、与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带
由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时
已经确定，因此在使用轴承时，它与轴颈和外壳孔的配合
r6
面间所要求的配合性质必须分别由轴颈和外壳孔的公差带
p6
确定。 为了实现各种松紧程度的配合性质要
n6
求，GB/T 275-1993规定了0级和6级
m6
轴承与轴颈和外壳孔配合时轴颈和外 壳孔的常用公差带。
标准配合选取时，其配合性质基本上保持常规圆柱公差同名
配合的配合性质。
组合设计4
●滚动轴承的配合
滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。
由于滚动轴承是外购的标准件，因此在装配图上只需 标注轴颈和外壳孔的公差带代号。
内圈孔与轴的配合为基孔制，外圈与轴承座孔的配合为 基轴制。
转动套圈的配合应紧一些，不动套圈的配合应松一些。 转速高、载荷大、振动强烈时，配合应紧； 游动套圈配合应松。
◆k5、k6、m5、m6、n6轴颈与轴承内圈的配合为过盈 较小的过盈配合。
r6 p6
◆其余公差带轴颈与轴承内圈的配合也有所偏紧。
n6
m6
m5
k5 k6
+ 0
js6 js5 j6 j5
g5 g6
h5 h6 h7
h8
d
内圈内径公差带
图6-4 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带
G7 H8
外圈外径公差带
H7
GB/T 275-1993《滚动轴承与轴和外壳的配合》 孔和轴颈的尺寸公差、形位公差
和表面粗糙度。
概述
滚动轴承是由专业化的滚动轴承制造厂生产的标准 部件，在机器中起着支承作用，可以减小运动副的 摩擦、磨损，提高机械效率。
●滚动轴承的公差与配合方面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 壳孔的尺寸公差带、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。
D=35mm的 滚动轴承尺 寸外圈级公 差为9微米！
2．各个公差等级的滚动轴承的应用
0级(普通级)：最广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中。 6(6X)级(中等级)和5级(较高级)：多用于旋转精度和运动平稳性 要求较高或转速较高的旋转机构中（如普通机床主轴支承）。
4级(精密级)：多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机器的 旋转机构中（如精密机床主轴支承） 。 2级(超精级)：多用于精密机床的主轴支承（如坐标镗床主轴支承）。
一、滚动轴承的互换性
滚动轴承的基本结构如图6-1，一般由外圈、 内圈（它们统称套圈）、滚动体（钢球或滚子） 和保持架组成。
滚动轴承内圈与轴颈配合，外圈与外壳孔配合。 通常，内圈与轴颈一起旋转，外圈与外壳孔固 定不动。但有些机器的部分结构中要求外圈与 外壳孔一起旋转，内圈与轴颈固定不动。
为了便于在机器上安装轴承和更换新轴承， 轴承内圈内孔和外圈外圆柱面应具有完全互 换性。此外，基于技术经济上的考虑，对于 轴承的装配，轴承的某些零件的特定部位可 以仅有不完全互换性。
轴承工作时这两种 游隙的大小皆应保 持在合适的范围内， 以保证轴承正常运 转，寿命长。
径向游隙
轴向游隙
二、 滚动轴承的公差等级及其应用
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： （1）轴承的尺寸公差——轴承内径d、外径D和宽度B等的尺寸公差； （2）轴承的旋转精度——轴承内、外圈作相对转动时跳动的程度，包括成 套轴承内、外圈的径向跳动，成套轴承内、外圈端面对滚道的跳动，内圈基 准端面对内孔的跳动等。
国家标准配合
24
H7 k6
,
24H
7(00.021),
24k
6(0.015 0.002
)
r7 r7
国家标准 配合孔公 差带的布 置方向
p6
n6
+ 零线
h6 h5 j5 js6 j6k5 k6m5 m6
0 -
∆dmp
g6 g5
h8 h8
公称尺寸D
轴承内径公差带
常用的轴公差代号有：k6、m6
滚动轴承内孔与轴的配合采用基孔制。当按国家 标准配合选取时，其配合性质要比圆柱公差的同类配 合要稍紧一些。
+ 0
H6 JS7 JS6 J7 J6
K6 K7
M6 M7
D
N6 N7
P6 P7
GB/T 275-1993对外壳孔规 定了16种公差带。
图6-5 与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带
以上孔、轴配合的公差带分别选自GB/T 1800.1-2009中的轴公差带和孔公差带。
§3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素
§2 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带
一、滚动轴承内、外径公差带的特点
滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制， 外圈与外壳孔的配合应采用基轴制。
GB/T 307.1-2005 规定：轴 承内圈基准孔公差带位于以 公称内径d为零线的下方， 且上偏差为零。
这种特殊的基准孔公差带 不同于GB/T 1800.1-2009中 基本偏差代号为H的基准孔 公差带（后者EI=0）。
●轴承外圈安装在机器外壳孔中。机器工作时，温度升高会使轴热膨 胀。若外圈不旋转，则应使外圈与外壳孔的配合稍微松一点，以便能 够补偿轴热膨胀产生的微量伸长，允许轴连同轴承一起轴向移动。否 则轴会弯曲，轴承内、外圈之间的滚动体就有可能卡死。
GB/T 307.1-2005 规定：轴 承外圈外圆柱面公差带位于 以公称外径D为零线的下方， 且上偏差为零。
为了实现滚动轴承及其相配件的互换性，正确进行滚动轴承的公差与
配合设计，我国发布的国家标准：
❖ 滚动轴承的国家标准不仅规定了
GB/T 307.1-2005《滚动轴承 向心轴承 公差》 GB/T 307.3-2005《滚动轴承 通用技术规则》
滚动轴承本身的尺寸公差、旋转 精度（跳动公差等）、测量方法， 还规定可与滚动轴承相配的箱体
当轴承内圈与基本偏差代 号为k、m、n等的轴颈配 合时就形成了具有小过盈 的配合，而不是过渡配合。
采用这种配合是为了防止内圈 与轴颈的配合面相对滑动而使 配合面产生磨损，影响轴承的 工作性能。
●轴颈公差带从GB/T 1800.1-2009中的轴的常用公差带中选取，它们 与轴承内圈基准孔公差带形成的配合，比GB/T 1801-2009中的同名配 合的配合性质稍紧。
▲除了对轴承的内、外径规定了直径公差外，还规定了平均 内径和平均外径(dm ，Dm)的公差。
▲标准规定，轴承公差等级0级（普通级）、 6级、 5级、 4级、 2级（精密级）各级公差等级的轴承的内径dm和外径Dm均采用 单向制，且统一采用上偏差为零，下偏差为负的分布。
薄壁零件型的轴承内、外 圈无论在制造过程中或在 自由状态下都容易变形。 当它与刚性零件轴、箱体
m5 k5 k6
+ 0
js6 js5 j6 j5
g5 g6
h5 h6 h7
h8
d
GB/T 275-1993对轴颈 规定了17种公差带。
内圈内径公差带
图6-4 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带
轴承内圈与轴颈的配合比GB/T 1801-2009中基孔制同名配合的配合性质偏紧。
◆h5、h6、h7、h8轴颈与轴承内圈的配合为过渡配合。
注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。
0级省略
/P0 、/P6 (/P6x) 、 /P5 、/P4 、 /P2
低级
高级
轴 承 配 合 表 面 和 端 面 的 表 面 粗 糙 度 值
滚动轴承尺寸公差
35IT6的公差 T=16微米 d=35mm的滚 动轴承尺寸内 圈6级公差为 10微米！
滚动轴承尺寸公差
+ -D
+
具有正确几何形状的轴颈、 外壳孔装配后这种变形容
d
易得到矫正。
轴承外经的Dm公差带
0 6 5 42 轴承内经的dm公差带 0 6 54 2
GB/T 307.1-2005规定，在轴承内、外圈任一横截面内测得内孔、外圆柱面的最 大与最小直径的平均值对公称直径的实际偏差分别在内、外径公差带内，就认为 合格。
0级——普通级，应用最广；6（6X）级——中级； 5级——较高级；4级——高级；2级——精密级。
公差等级代号 用于表示轴承的精度。
表12-6 公差等级代号
代号
省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2
公差等级符合标准的 0级 6级 6x级 5级 4级 2级
示例
6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2
滚动轴承按其尺寸公差和旋转精度分级，GB/T 307.3-2005对滚动轴承的公 差等级分级如下（依次由高到低排列）：
向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为2、4、5、6、0五级；
圆锥滚子轴承分为2、4、5、6X、0五级 推力轴承分为4、5、6、0四级
注意：0级是普通级，然后 再是数字小的精度等级高。
滚动轴承的公差等级 GB/T 307.3-2005
公称尺寸d
∆Dmp 轴承外圈公差带
G7 H8
国家标准配合
24
K7 h6
,
24K
7(
0.019 0.002
),
24h6(00.013
)
H7
H6J7Js7J6Js6K6K7M6M7 N6N7
零线 0
P6 P7
常用的孔公差代号有： H7、J7、Js7
国家标准配 合孔公差带 的布置方向
游动支点：G7
滚动轴承外径与外壳孔的配合采用基轴制。当按国家