滚动轴承与孔轴结合的互换性_精品文档.ppt
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1,第七章:
滚动轴承与孔、轴结合的互换性第一节:
概述,球轴承、圆柱轴承、滚针轴承、推力轴承,2,限定滚动体的位置,使滚动体均匀分布。
与轴配合,有上述相同要求与特点。
直径大小不同,承受力的大小不同。
外互换:
内、外圈与轴、壳体的配合。
内互换:
滚动体与内、外圈沟槽的配合。
外圈:
与壳体配合,有尺寸、形位公差及粗糙度要求。
属于薄壁件,容易受力、受热变形。
结构组成,保持架:
内圈:
滚动体:
滚动轴承的互换性:
3,第二节:
滚动轴承精度等级及其应用精度等级按国家标准分为5级由低到高用G、E、D、C、B表示。
不同的精度等级轴承,内外圈的极限偏差不同。
(有专用国标)G、E、D、应用广泛,满足一般的需要。
选用轴承的基本要求:
恰当、合理的配合性质。
(即内外圈与轴壳体的配合)轴承本身的制造、旋转精度(就是选轴承的精度等级),4,轴承的应用G级精度:
中等负荷、中等转速。
如:
机床中的变速机构、一般传动轴。
E级精度:
旋转精度高,转速高。
如:
普通机床主轴。
D、C级精度:
旋转精度更高,V更高。
如:
精密机床主轴。
B级精度:
旋转精度、转速非常高。
如:
坐标镗床、内圆磨床主轴。
机床主轴轴承选择见表7-1P153轴承内外径精度测量见表7-2;7-3。
5,第三节:
滚动轴承内、外径的公差带1、滚动轴承使用场合及特征,链轮传递动力,通过键带动轴转,轴与内圈联结,同步旋转。
(内圈过盈外圈过盈或过渡。
内紧外松),使用场合图,轴由轴承支撑,轴的旋转由滚子在轴承内外滚道的沟槽中完成。
与滚道、滚子的精度有关。
轴的运动精度(如上图),分析:
轴承内圈与轴一起转。
6,轴与轴承的配合(如上图)结构要求轴与轴承连成一体,所以应用过盈配合。
解决轴与轴承内径发生相对运动造成磨损。
使用特征轴承内外圈均是薄壁件,易变形,应选用小的、适宜的过盈量。
(内圈过盈外圈过渡。
内紧外松),上例轴承外圈不转,与壳体连接,应用更小的过盈量或过渡配合。
注:
如右图示若轴承外圈转动,应采取措施与上述相同,但内外圈的配合性质对调。
(内圈过渡外圈过盈。
内松外紧),7,滚动轴承的公差带滚动轴承的内圈公差见表7-4P156滚动轴承的外圈公差见表7-5dmp:
轴承单一平面平均内径的偏差。
Dmp:
轴承单一平面平均外径的偏差。
他们代表轴承内外径的极限偏差。
可用于轴承配合间隙X、Y的计算。
例:
G级轴承,d=25;D=60;查表求轴承的内外圈的极限偏差。
解:
查P156表7-4;7-5知:
轴承内孔d=,轴承外圆D=,8,滚动轴承公差带的位置轴承外圈相当于轴,与基准轴公差带位置相同。
特点:
es=0;ei=负轴承内圈相当于孔,与基准孔公差带位置相反。
特点:
ES=0;EI=负相反的目的:
保证大多数轴承内孔有过盈量。
(即孔一律做小),轴承内圈与轴配合应用基孔制。
轴承外圈与壳体的配合应用基轴制。
图7-2,配合制选择,9,第四节:
滚动轴承配合及选择表7-7P158介绍了与轴承配合时的轴、壳体的配合性质。
(即轴、壳体公差带)例一:
内孔与轴配合(见表7-7)若选过盈配合,轴承基本尺寸d=40,则应当选:
轴承精度G;用最小过盈,选轴d=40K6。
最大过盈轴选d=40r6。
轴承精度E;用最小过盈,选轴d=40K6。
最大过盈轴选d=40r6。
轴承精度D;用最小过盈,选轴d=40K6。
最大过盈轴选d=40m6。
轴承精度C;用最小过盈,选轴d=40K5。
最大过盈轴选d=40m5。
10,例二:
轴承外经与壳体配合(见表7-7)若选过渡配合,轴承基本尺寸d=60,则应当选:
轴承精度G;用最小过渡,选孔D=60J7。
最大过渡孔选D=60N7。
轴承精度D;用最小过渡,选孔D=60JS6。
最大过渡孔选D=60M6。
例三:
轴承与轴、孔配合的公差带图轴承内径与轴的配合平均偏差dmp:
代表不同的精度等级轴承内径公差带的宽度。
但轴承基本尺寸不同,T值不同。
如下图:
11,与G配合,是过盈或间隙配合,与D、C、B配合,均是间隙配合。
与G配合,是过盈或间隙配合,与D、C、B配合,均是过盈或间隙配合。
与任何一种配合,均是过盈配合。
注:
基本尺寸不同,轴公差带T不同。
图示,轴选g6:
轴选h6:
轴选k6:
12,一、负荷类型轴承工作时,作用于轴承上的负荷为:
局部、循环、摆动三种负荷。
局部负荷p159图7-4轴承受合成径向力Rg,方向不变。
轴承的内外圈配合选择选用较松的过渡、或小间隙配合。
目的:
利用滚道的摩擦力矩,带动内外圈微转,使内外圈均匀受力,延长轴承的寿命。
受力图,受力特征:
局部负荷均作用在内圈,方向不变。
13,循环负荷p159图7-4受力特征:
内圈与轴固定、外圈与孔同转,力与旋转方向一致。
力作用在整个圆周上。
轴承的内外圈配合选择:
用过盈或较紧的过渡配合。
受力图,目的:
使内圈与轴、外圈与孔不产生爬行,提高轴承寿命。
14,受力特征:
径向力Px在内、外圈滚道局部变化。
(与动力输入、输出、受力有关)轴承的内外圈配合选择:
用过盈或过渡配合,较前松些。
摆动负荷p159图7-4,
(1)受力图,目的:
减少轴承内外圈因配合而产生的变形,提高轴承的寿命和旋转精度。
15,四、轴承尺寸大小轴承尺寸越大,受力能力越强,配合应紧些。
五、旋转精度和速度的影响旋转精度要求高,不用间隙配合。
旋转速度高,应用过盈配合。
六、其他因素影响薄壁件的配合应略紧些。
剖分式壳体配合应松些。
重型机械配合应松些。
结论:
选择配合性质,应综合考虑:
配合种类、使用场合、受力状态及设备特征。
16,例一:
如图有E级滚动轴承,d=25,D=60内圈与轴的配合是=25g6外圈与孔的配合是=60P7求:
1、内圈、外圈配合的公差带图2、计算配合间隙或过盈3、指出属于何种配合。
如图,查P156表7-4,E级轴承平均内径偏差:
dmp为,查P157表7-5,E级轴承平均外径偏差:
Dmp为,解1:
17,查轴孔的极限偏差机械设计手册(或)由教材P18表2-4知:
轴25g6;=25IT6=13孔60P7;=60,IT7=30查P2426表2-7;2-8=11轴:
es=-7,则:
ei=es-IT=-7-13=-20孔:
ES=-32+=-32+11=-21EI=ES-IT=-21-30=-51,解出轴,孔,画出公差带图,轴承内孔与工件轴,轴承外圆与工件孔,轴承尺寸,前述已求出:
18,解2:
计算间隙内孔与轴Xmax=0-(-0.020)=0.020Xmin=-0.008-(-0.007)=-0.001=Ymax外圆与孔Xmax=-0.021-(-0.011)=-0.01=YminXmin=-0.051-0=-0.051=Ymax解3:
判断属于何种配合内孔与轴:
过渡配合外圆与孔:
过盈配合,内孔与轴,外圆与孔,19,dmp为,Dmp为,20m6=,55K6=,解1,如图,查P156表7-4,D级轴承平均内径偏差:
dmp为20;ES=-6?
查P157表7-5,D级轴承平均外径偏差:
Dmp为55;ei=-9查轴孔的极限偏差机械设计手册(或)由教材P18表2-4知:
轴20m6;=20,IT6=13,ei=8孔55K6;=55,IT6=19,ES=-2+6=4查P2426表2-7;2-8=6,例二:
如图有D级滚动轴承,d=20,D=55内圈与轴的配合是20m6外圈与孔的配合是55K6求:
1、内圈、外圈配合的公差带图2、计算配合间隙或过盈3、指出属于何种配合。
(EI=-6),20,画出公差带图,外圆与孔,解2:
计算间隙1)内孔与轴Xmax=0-0.008=-0.008=YminXmin=-0.006-0.021=-0.027=Ymax2)外圆与孔Xmax=0.004-(-0.009)=0.013Xmin=-0.015-0=-0.015=Ymax,内孔与轴,解3:
判断属于何种配合内孔与轴:
过盈配合外圆与孔:
过渡配合,内孔,轴,外圆,孔,21,例三:
如图有C级滚动轴承,d=50;D=110内圈与轴的配合是50k6外圈与孔的配合是110K6求:
1、内圈、外圈配合的公差带图2、计算配合间隙或过盈3、指出属于何种配合。
如图,解1:
dmp为,Dmp为,50k5=,110K6=,22,画出公差带图,外圆与孔,内孔与轴,解2:
计算间隙1)内孔与轴Xmax=0-0.02=-0.002=YminXmin=-0.006-0.013=-0.019=Ymax2)外圆与孔Xmax=0.004-(-0.008)=0.012Xmin=-0.018-0=-0.018=Ymax,解3:
判断属于何种配合1)内孔与轴:
过盈配合2)外圆与孔:
过渡配合,内孔,轴,外圆,孔,23,例四:
有一E208轻系列滚动轴承,轴承尺寸为d=40mm,D=90mm,与工件的轴配合js5、与工件的孔配合是J6,外壳固定,轴转n=1000r/min。
壳体与轴均为磨削加工,求:
1、轴和壳体的极限尺寸偏差。
2、轴和壳体配合处的形位公差。
3、轴和壳体配合处的粗糙度值。
4、轴和壳体配合处的公差带图。
5、轴和壳体配合处的配合间隙或过盈,说明轴、壳体与轴承的配合性质。
零件草图如下:
(将结果注于草图上),24,解1:
求极限偏差:
P18表2-4;P24表2-7;P26表2-8工件轴40js5:
IT5=11um;js=IT/2=0.0055mm解出400.0055工件孔90J6:
IT6=22;ES=16;EI=ES-IT=16-22=-6,解出,解2:
求形位公差:
P163表7-12由E级、基本尺寸知工件轴40;圆柱度=2.5;跳动量=8;由E级、基本尺寸知工件孔90;圆柱度=6;(本例无壳体孔肩),25,解3:
求粗糙度值:
P163查表7-13据IT5;IT6工件;工件轴IT5:
磨削Ra=0.4;轴肩(端面)Ra=1.6工件孔IT6:
磨削Ra=1.6解4:
画公差带图:
1)求轴承的极限尺寸P157表7-5;P156表7-4;E级轴承单一平面平均内径偏差dmp为es=0;ei=-10。
E级轴承单一平面平均外径偏差Dmp为ES=0;EI=-13,可写出:
轴承孔,轴承轴,26,2)画公差带图
(1)轴承内圈与轴的配合,据轴承,据轴400.0055,
(2)轴承外圈与壳体的配合,据工件孔,据轴承,27,解5:
计算配合间隙和配合性质。
1)轴承内圈:
Xmax=0-(-0.0055)=0.0055Xmin=-0.010-0.0055=-0.0155=Ymax2)轴承外圈:
Xmax=0.016-(-0.013)=0.029Xmin=-0.006-0=-0.006=Ymax均属于过渡配合。
图示标注结果,上页图,28,例五:
有一G级207滚动轴(d=35,D=72)与轴的配合为j6,与孔的配合为H7其工作情况是外壳固定,轴转,n=980r/min承受径向轻载荷,壳体、轴、轴肩加工方法均是车削。
求:
1、轴和壳体的极限尺寸偏差。
2、轴和壳体配合处的形位公差。
3、轴和壳体配合处的粗糙度值。
4、轴和壳体配合处的公差带图5、轴和壳体配合处的配合间隙或过盈,说明轴、壳体与轴承的配合性质。
(将结果注于草图上),29,解1:
求极限偏差:
P18表2-4;P24表2-7;P26表2-8工件轴35j6IT6=16um;ei=-5;es=IT+ei=11,解出:
工件孔72H7IT7=30;EI=0;ES=EI+IT=30,解出:
解2:
求形位公差:
P163表7-12由G级、基本尺寸知工件轴35;工件孔72;,解3:
求粗糙度值:
P163查表7-13据IT7;IT6工件轴IT6,工件孔IT7,圆柱度=4;跳动量=12,圆柱度=8,车削Ra=1.6,轴肩(端面)Ra=6.3,车削Ra=3.2,30,解4:
画公差带图:
1)求轴承的极限尺寸。
P157表7-5;P156表7-4;G级轴承单一平面平均内径偏差dmpdmp为es=0;ei=-10G级轴承单一平面平均外径偏差DmpDmp为ES=0;EI=-13,轴承轴,可写出:
轴承孔,31,2)画公差带图
(1)轴承内圈与轴的配合,据轴,据轴承,
(2)轴承外圈与壳体的配合,据工件孔,据轴承,