滚动轴承与轴、孔的配合.docx

第十七章 滚动轴承与轴、孔的配合第一节 滚动轴承精度等级及其应用一、滚动轴承的精度等级国标 GB/T307.3－1996 规定向心轴承〔圆锥滚子轴承除外〕精度分为 0，6，54, 2〔相当于GB/T307.3 —1984规定G, E, D, C, B级〕五级，精度依次升高, 0〔G〕级精度最低，2〔B〕级精度最高国标GB/T307.3 —1996规定圆锥滚子轴承精度分为0, 6x, 5, 4四级；推力 轴承精度分为 0, 6, 5, 4 四级二、滚动轴承精度等级的选用滚动轴承各级精度的应用情况如下：0〔G〕级〔通常称为普通级〕一一用于低、中速及旋转精度要求不高的一般 旋转机构,它在机械中应用最广例如普通机床变速箱、进给箱的轴承,汽车、 拖拉机变速箱的轴承,普通电动机、水泵、压缩机等旋转机构中的轴承等6〔E〕级 用于转速较高、旋转精度要求较高的旋转机构例如普通机床的主轴后轴承,精密机床变速箱的轴承等 o5〔D〕级、4〔C〕级——用于高速、高旋转精度要求的机构例如精密机床 的主轴轴承,精密仪器仪表的主要轴承等2〔B〕级 用于转速很高、旋转精度要求也很高的机构例如齿轮磨床、精密坐标镗床的主轴轴承,高精度仪器仪表的主要轴承等。

第二节 滚动轴承内、外径的公差带滚动轴承的内圈、外圈都是薄壁零件,在制造和保管过程中容易变形,但当 轴承内圈与轴、外圈与外壳孔装配后,这种少量的变形会得到一定程度的矫正 田此,国家标准对轴承内、外径分别规定了两种尺寸公差和两种形状公差两种尺寸公差是：①轴承单一内径〔d〕与外径〔D〕的偏差〔Ad , AD〕； ss②轴承单一平面平均内径〔d 〕与外径〔D 〕的偏差〔Ad , AD 〕mp mp mp mp两种形状公差是：①轴承单一径向平面内，内径〔d与外径〔D的变动 ss量〔V , V②轴承平均内径〔d 与外径〔D 的变动量〔V , V 〕dp Dp mp mp mdp mDp合格的滚动轴承,必须同时满足所规定的两种公差要求Ad , AD的极限值mp mp表17・1向心轴承Ad , AD的极限值〔摘自GB/T307・1一1994〕0〔G〕6〔E〕5〔D〕4〔C〕mp mp大于到上偏 差下偏差上偏 差下偏差上偏 差下偏差上偏 差下偏差上偏 差下偏差内18300-100-806050圈30500-120-100-80-60—外50800-130-110-90-70-4圈801200-150-130-100-80-5精度等级 基本直径/mmAd , AD / 卩 mmp mp滚动轴承是标准部件，为了便于互换，轴承内圈与轴采用基孔制配合，外圈 与孔采用基轴制配合。

标准中规定的轴承外圈单一平面平均直径D的公差带的上偏差为零，如图所mp示，与一般基轴制相同；单一平面平均内径d的公差带，其上偏差也为零〔图mp17.1〕，这和一般基孔制的规定不同这主要考虑轴承配合的特殊需要因为在多 数情况下轴承内圈随轴一起转动，二者之间配合必须有一定过盈，但过盈量又不 宜过大，以保证拆卸方便，防止内圈应力过大d的公差带在零线下方，当其与mp06k，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；当 与g，h等轴配合时不再是间隙配合、而成为过渡配合轴亲外径叩的公差带0 6 >轴承旳栓％的公羡带图17.1轴承单一平面平均内、外径的公差带第三节滚动轴承与轴、孔的配合及其选用一、轴和外壳孔的公差带国家标准 GB/T 275 — 1993 推荐了与 0〔G〕、6〔E〕、5〔D〕、4〔C〕级相配 合的轴和孔的公差带表17.2与滚动轴承各级精度相配合的轴和外壳孔公差带轴承精度轴公差带外壳孔公差带过渡配合过盈配合间隙配合过渡配合过盈配合0g8 g6 g5 h7 h6 h5 j6 j5 js5k6 k5m6 m5 n6 p6r6G7H8 H7H6J7 J6 JS7 JS6K7 K6 M7 M6N7 N6P7P66g6 g5h6 h5j6 j5 js5k6 k5m6 m5 n6 p6r6G7H8 H7H6J7 J6 JS7 JS6K7 K6 M7 M6N7 N6P7P65h5j5 js5k6 k5m6 m5H6JS6K6 M64h5 js5k5 m5K6注：1.孔N6与G级精度轴承〔外径DV150mm〕和E级精度轴承〔外径DV315mm〕 的配合过盈配合。

2.轴r6用于内径d> 120〜500mm；轴r7用于内径d> 180〜500mm国家标准GB/T 275 — 1993对与滚动轴承配合的轴颈规定了 17种常用公差带, 对外壳孔规定了 16种常用公差带，如图17.2所示过盈6178间隐|+06j7iP !7G7J6(b〕轴承与外壳孔配合的常用公差带关系图图17.2与滚动轴承配合的轴、外壳孔常用公差带二、轴和外壳孔与滚动轴承配合的选用正确选择轴承的配合，对保证机器正常运转、提高轴承使用寿命、充分发挥 其承载能力关系很大，选择时应考虑以下因素：1、负荷类型轴承转动时，根据作用于轴承上合成径向负荷相对套圈的旋转情况，可将所 示负荷分为局部负荷、循环负荷和摆动负荷三类，见图戈叭 % ＞叭内圈一旋转负荷 外圈一定向负荷 〔a〕内圈一定向负荷 外圈一旋转负荷 〔b)内圈一旋转负荷 外圈一摆动负荷〔c〕内圈一摆动负荷 外圈一旋转负荷〔d〕图17.4摆动负荷图17.3轴承承受的负荷类型〔1〕定向负荷径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上图17.3〔a〕固定的外圈和17.3〔b〕固定的内圈均受到一个方向一定的径向负荷F的作0用承受这类负荷的套圈与壳体孔或轴的配合，一般选较松的过渡配合，或较小 的间隙配合，以便让套圈滚道间的摩擦力矩带动转矩，延长轴承的使用寿命。

〔2〕旋转负荷 径向负荷相对于套圈旋转， 并依次作用在套圈滚道的整个圆周上图17.3(a) 和〔c〕的内圈，图17.3〔b〕和〔d〕的外圈均受 到一个作用位置依次改变的径向负荷F的作用0通常承受循环负荷的套圈与轴(或壳体孔)相配应 选过盈配合或较紧的过渡配合，其过盈量的大小 以不使套团与轴或完体孔配合外表间产生爬行现 象为原则〔3〕摆动负荷 大小和方向按一定规律变化 的径向负荷作用在套圈的部分滚道上，此时套圈 相对于负荷方向摆动如图17.4所示，轴承受到 定向负荷F和较小的旋转负荷F的同时作用，二0 1者的合成负荷F由小到大、再由大到小的周期变化图17.3〔c〕固定的外圈和图17.3〔d〕固定的内圈受到摆动负荷承受摆 动负荷的套圈，其配合要求与循环负荷相同或略松一些2、负荷的大小 滚动轴承套圈与轴或壳体孔配合的最小过盈，取决于负荷的大小一般把径向负荷P C的称为重负荷其中 C为轴承的额定负荷，即轴承能够旋转105次而不发生点蚀破坏的概率为90%时的 载荷值承受较重的负荷或冲击负荷时，将引起轴承较大的变形，使结合面间实际过 盈减小和轴承内部的实际间隙增大，这时为了使轴承运转正常，应选较大的过盈 配合。

同理，承受较轻的负荷，可选用较小的过盈配合当轴承内圈承受循环负荷时，它与轴配合所需的最小过盈Y 〔mm〕为min 计算Y =一 13 Rkmin 计算 /106 b式中，R——轴承承受的最大径向负荷，kN；k 与轴承系列有关的系数，轻系列=，中系列= 2.3，重系列=2；b 轴承内圈的配合宽度，m，b = B - 2 r，B为轴承宽度，r为内圈倒角为防止套圈破裂，最大过盈Y 〔mm〕必须按不允许超出套圈的允许强度来计算max 计算-11.4kdL ]max计算 =（2k - 2）x 103式中，tl—- 允许的拉应力，105Pa，轴承钢的拉应力 tl~400x105Pa；ppd ——轴承内圈内径， m根据计算得到的Y ，便可从国标“公差与配合”表中选取最接近的配合min 计算3、 工作温度的影响轴承工作时，由于摩擦发热和其他原因，轴承套圈的温度往往高于与其相配 零件的温度这样，内圈与轴的配合可能松动，外圈与孔的配合可能变紧，所以 在选择配合时，必须考虑轴承工作温度的影响因此，轴承工作温度一般应低于 100°C，在高于此温度中工作的轴承，应将所选用的配合适当修正4、 轴承尺寸大小滚动轴承的尺寸越大，选取的配合应越紧。

但对于重型机械上使用的特别大 尺寸的轴承，应采用较松的配合5、 旋转精度和速度的影响对于负荷较大、有较高旋转精度要求的轴承，为消除弹性变形和振动的影响 应防止采用间隙配合对精密机床的轻负荷轴承，为防止孔和轴的形状误差对轴 承精度的影响，常采用较小的间隙配合6、其他因素的影响为了考虑轴承安装与拆卸的方便，宜采用较松的配合，对重型机械用的大型 或特大型轴承尤为重要如果既要求装拆方便，又需紧配合时，可采用别离型轴 承，或采用内圈带锥孔、带紧定套和退卸套的轴承选用轴承配合时，还应考虑旋转精度、旋转速度、轴和外壳孔的结构与材料 等因素综上所述，影响滚动轴承配合选用的因素铰多，通常难以用计算法确定，所 以在实际生产中常用类比法表列出了国家标准推荐的安装向心轴承和角接触轴 承、推力轴承的轴和外壳孔的公差带的应用情况，供选用时参考表17・3向心轴承和轴的配合 轴公差带代号〔GB/T275—1993〕圆柱孔！轴承负深沟球轴承、调圆柱和圆锥调心滚子轴八*卅 公差带运转状态荷心球轴承和角滚子轴承承状接触球轴承说明举例态轴承公差内 径/mm旋转一般通用轻W18一一h5的内圈机械、电动机、负>18 〜100W40W40j6①负荷及机床主轴、泵、荷>10 0 〜200>40 〜140>40 〜100k6①摆动负内燃机、正齿一>14 0 〜200>10 0 〜200m6①荷轮传动装置、正W18一一j6、 js5铁路机车车辆常>18 〜100W40W40k5②轴箱、破碎机负>10 0 〜140>40 〜100>40 〜65m5②等荷>14 0 〜200>100 〜140>65 〜100m6>200〜280>14 0 〜200>100 〜140n6一>200〜400>14 0 〜280p6一一>280〜500r6重>50 〜140>50 〜100n6负>14 0 〜200>。