轴承与轴外壳配合公差的选择.docx

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轴承与轴外壳配合公差的选择

内圈m6n6p6外圈H7G7K7

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R*I）r三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江这是正常内圈旋转的配合/i"v!

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外圈旋转时内圈h6k6三维网技术论坛/U8G#f&I3o

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y1U;[双H配合一般不要采用因为国内加工能力不行孔和轴尺寸和形状达不到要求的话会跑外圈

①当轴承内径公差带与轴公差带构成配合时，在一般基孔制中原属过渡配合的公差代号将变为过赢配合，如k5、k6、m5、m6、n6等，但过赢量不大；当轴承内径公差代与h5、h6、g5、g6等构成配合时，不在是间隙而成为过赢配合。

②轴承外径公差带由于公差值不同于一般基准轴，也是一种特殊公差带，大多情况下，外圈安装在外壳孔中是固定的，有些轴承部件结构要求又需要调整，其配合不宜太紧，常与H6、H7、J6、J7、Js6、Js7等配合。

附:

一般情况下，轴一般标0～＋0。

005如果是不常拆的话，就是＋0。

005～＋0。

01的过盈配合就可以了，如果要常常的拆装就是过渡配合就可以了。

我们还要考虑到轴材料本身在转动时候的热胀，所以轴承越大的话，最好是－0。

005～0的间隙配合，最大也不要超过0。

01的间隙配合

还有一条就是动圈过盈，静圈间隙

45#（号）钢和40Cr钢调质的热处理工艺

调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。

调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。

如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。

为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。

调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。

通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。

小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。

工件调质处理的操作，必须严格按工艺文件执行，我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。

1、45号钢的调质

45号钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。

它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

45号钢淬火温度在A3+（30~50）℃，在实际操作中，一般是取上限的。

偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。

为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。

如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。

不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。

但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。

我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。

因为45号钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。

工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。

因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。

由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。

另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。

静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。

45号钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。

45号钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。

因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。

但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。

如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。

关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回透，一般工件回火保温时间总在一小时以上。

2、40Cr钢的调质处理

Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性，具有优良的机械性能。

截面尺寸大或重要的调质工件，应采用Cr钢。

但Cr钢有第二类回火脆性。

40Cr工件调质的淬回火，各种参数工艺卡片都有规定，我们在实际操作中体会是：

（一）40Cr工件淬火后应采用油冷，40Cr钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小。

但是小型企业在供油紧张的情况下，对形状不复杂的工件，可以在水中淬火，并未发现开裂，只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。

（二）40Cr工件调质后硬度仍然偏高，第二次回火温度就要增加20~50℃，不然，硬度降低困难。

（三）40Cr工件高温回火后，形状复杂的在油中冷却，简单的在水中冷却，目的是避免第二类回火脆性的影响。

回火快冷后的工件，必要时再施以消除应力处理。

影响调质工件的质量，操作工的水平是个重要因素，同时，还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因，我们认为：

（一）工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢，工件入水的温度已降到低于Ar3临界点，产生部分分解，工件得到不完全淬火组织，达不到硬度要求。

所以小零件冷却液要讲究速度，大工件予冷要掌握时间。

（二）工件装炉量要合理，以1~2层为宜，工件相互重叠造成加热不均匀，导致硬度不匀。

（三）工件入水排列应保持一定距离，过密使工件近处蒸气膜破裂受阻，造成工件接近面硬度偏低。

（四）开炉淬火，不能一口气淬完，应视炉温下降程度，中途闭炉重新升温，以便前后工件淬后硬度一致。

（五）要注意冷却液的温度，10%盐水的温度如高于60℃，不能使用。

冷却液不能有油污、泥浆等杂质，不然，会出现硬度不足或不均匀现象。

（六）未经加工毛坯调质，硬度不会均匀，如要得到好的调质质量，毛坯应粗车，棒料要锻打。

（七）严把质量关，淬火后硬度偏低1~3个单位，可以调整回火温度来达到硬度要求。

但淬火后工件硬度过低，有的甚至只有HRC25~35，必须重新淬火，绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事，不然，失去了调质的意义，并有可能产生严重的后果。

前言三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江/v0G6A8e!

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滚动轴承是一种标准化部件，具有摩擦力小、容易起动及更换简便等优点。

我们在日常维修或从事机械设计时，合理、正确选择轴承配合是至关重要的。

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S1|1轴承配合的选择方法三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa!

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正确选择轴承配合，对保证机器正常运转、提高轴承的使用寿命和充分利用轴承的承载能力关系很大。

滚动轴承配合的选择主要是根据轴承套圈承受负荷的性质和大小，并结合轴承的类型、尺寸、工作条件、轴与壳体的材料和结构以及工作温度等因素综合考虑。

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（1）套圈是否旋转三维网技术论坛-Z:

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当轴承的内圈或外圈工作时为旋转圈，应采用稍紧的配合，其过盈量的大小应使配合面在工作负荷下不发生“爬行”，因为一旦发生爬行，配合表面就要磨损，产生滑动，套圈转速越高，磨损越严重。

轴承工作时，若其内圈或外圈为不旋转套圈，为了拆装和调整方便，宜选用较松的配合。

由于不同的工作温升，将使轴颈或外壳孔在纵向产生不同的伸长量。

因此在选择配合时，以达到轴承沿轴向可以自由移动、消除支撑内部应力为原则。

但是间隙过大就会降低整个部件的刚性，引起振动，加剧磨损。

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（2）负荷类型三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江"m#I  p%u7`.[4H

轴承套圈承受径向负荷，按照负荷与套圈的相对运动关系可以分为以下三种类型。

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①局部负荷

9d"g7[0`,n*g,[4t%V8F三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa局部负荷是指作用于轴承上的合成径向负荷F，与套圈相对静止，即F，由套圈的局部滚道承受。

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②循环负荷

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u9s$j）z3B循环负荷是指作用于轴承上的合成径向负荷F，与套圈相对旋转，即F，顺次地作用在套圈滚道的整个圆周卜。

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③摆动负荷

7u7P"~#w-q,r9a+S摆动负荷是指作用于轴承上的合成径向负荷与套圈在一定的区域内相对摆动，轴承承受一个方向不变的径向负荷F和一个旋转负荷F。

而F，>F，则它们的合成径向负荷F在固定套圈的一段滚道内相对摆动。

承受局部负荷的套圈应选较松的过渡配合或间隙较小的配合，以便让套圈滚道间的摩擦力矩带动套圈转位，使套圈受力均匀，延长轴承的使用寿命。

承受循环负荷的套圈应选过盈配合或较紧的过渡配合，其过盈量的大小，以不使套圈与轴或壳体孔配合表面产生爬行现象为原则。

承受摆动负荷时，其配合要求与循环负荷相同或稍松些。

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（3）负荷大小

5]2z'C（^-A"@%n5t三维网技术论坛轴承套圈与轴颈和外壳配合的最小过盈量取决于负荷的大小。

当P，／c，≤0．07时为轻负荷当0．070．15时为重负荷。

承受冲击负荷或重负荷的套圈，容易产生变形，使配合面受力不均匀，引起配合松动，因此应选择较紧的配合，即最小过盈量应越大。

承受轻负荷的套圈，应选择较松的配合。

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n6S（m7B9e3l0s'g）d3z三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa（4）其他因素9{$h,c$f%z3t+B"@  ]7R

①工作温度的影响

9s,u7o"B%c三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度高于与其相配合零件的温度。

内圈的热膨胀会引起它与轴颈的配合松动，而外圈的热膨胀则会引起它与外壳孔的配合变紧。

因此，轴承的工作温度较高时，应对选用的配合适

3I2Z7M0k+\/W三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江②旋转精度和旋转速度的影响

1t'p9F  P（T6n'E,~（_"e+G三维网技术论坛对于承受负荷较大且要求较高旋转精度的

）W5L,L"v8~2I#T%X9f轴承，为了消除弹性变形和振动的影响，应避免采用有间隙的配合。

而对一些精密机床的轻负荷轴承，为了避免和轴的形状误差对轴承精度的影响，常采用有间隙的配合。

一般认为轴承的旋转速度越高，配合应越紧。

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2E三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa③安装和拆卸轴承的条件

5u'q8g*w$C.F考虑轴承安装与拆卸方便，宜采用较松的配合，对重型机械用的大型和特大型轴承，这点尤为重要。

如要求装拆方便而又需要紧配合时，可采用分离型轴承，或采用内圈带锥孔、带紧定套和退卸槽的轴承。

另外，下列情况下轴承配合应适应当选紧些：

尺寸大的轴承比尺寸小的轴承；空心轴颈比实心轴颈；薄壁壳体比厚壁壳体；轻合金壳体比钢或铸铁壳体；整体式壳体比部分壳体。

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3结束语6Q9[9I#^）n4i

总之，影响滚动轴承配合选用的因素很多，在选择配合时，必须各种因素综合考虑，并结合实际工作的类比法，方可达到最佳的配合状态。

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轴承的配合：

轴及外壳的尺寸公差，轴承配合的选择

轴及外壳的尺寸公差

公制系列的轴及外壳孔的尺寸公差已由GB/T275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》标准化，从中选定尺寸公差即可确定轴承与轴或外壳的配合。

配合的选择

配合的选择一般按下述原则进行。

根据作用于轴承的负荷方向、性质及内外圈的哪一方旋转，则各套圈所承受的负荷可分为旋转负荷、静止负荷或不定向负荷。

承受旋转负荷及不定向负荷的套圈应取静配合（过盈配合），承受静止负荷的套圈，可取过渡配合或动配合（游隙配合）。

轴承负荷大或承受振动、冲击负荷时，其过盈须增大。

采用空心轴、薄壁轴承箱或轻合金、塑料制轴承箱时，也须增大过盈量。

要求保持高旋转时，须采用高精度轴承，并提高轴及轴承箱的尺寸精度，避免过盈过大。

如果过盈太大，可能使轴或轴承箱的几何形状精度影响轴承套圈的几何形状，从而损害轴承的旋转精度。

非分离型轴承（例如深沟球轴承）内外圈都采用静配合，则轴承安装、拆卸极为不便，最好将内外圈的某一方采用动配合。

１）负荷性质的影响

轴承负荷根据其性质可分为内圈旋转负荷、外圈旋转负荷及不定向负荷，其与配合的关系如表１所示：

２）负荷大小的影响

内圈在径向负荷作用下，半径方向即被压缩又有年伸展，周长趋于微小增加因此初始过盈将减少。

过盈减少量可由下式计算：

这里：

⊿dF：

内圈的过盈减少量，mm

d：

轴承公称内径，mm

B：

内圈公称宽度，mm

Fr：

径向负荷，N{kgf}

Co：

基本额定静负荷，N{kgf}

因此，当径向负荷为重负荷（超过Co值的25%）时，配合必须比轻负荷时紧。

若是冲击负荷，配合必须更紧。

３）配合面粗糙度的影响

若考虑配合面的塑性变形，则配合后的有效过盈受配合面加工质量的影响，近似地可用下式表示：

［磨削轴］

⊿deff=（d/（d+2））*⊿d......（3）

［车削轴］

⊿deff=（d/（d+3））*⊿d......（4）

这里：

⊿deff：

有效过盈，mm

⊿d：

视在过盈，mm

d：

轴承公称内径，mm

４）温度的影响

一般来说，动转时的轴承温度高于周边温度，而且轴承带负荷旋转时，内圈温度高于轴温，因此热膨胀将使有效过盈减少。

现设轴承内部与外壳周边的温差为⊿t则不妨可假定内圈与轴在配合面的温差近似地为（0.01-0.15）⊿t。

因此温差产生的过盈减少量⊿dt可由式５计算：

⊿dt=（0.10to0.15）⊿t*α*d

≒0.0015⊿t*d*0.01......（5）

这里：

⊿dt：

温差产生的过盈减少量，mm

⊿t：

轴承内部与外壳周边的温差，℃

α：

轴承钢的线膨胀系数,（12.5×10-6）1/℃

d：

轴承公称内径，mm

因此，当轴承温度高于轴温时，配合必须紧。

另外，在外圈与外壳之间，由于温差或线膨胀系数的不同，反过来有时过盈也会增加。

因此在考虑利用外圈与外壳配合面之间的滑动避让轴的热膨胀时，需要加以注意。

５）配合产生的轴承内部最大应力

轴承采用过盈配合安装时，套圈时会膨胀或收缩，从而产生应力。

应力过大时，有时套圈会破裂，需要加以注意。

配合产生的轴承内部最大应力可由表２的式子计算。

作为参考值，取最大过盈不超过轴径的1/1000，或由表２的计算式得到的最大应力σ不大于120Mpa{12kgf/mm2}为安全。

表２配合产生的轴承内部最大应力

这里：

σ：

最大应力,MPa{kgf/mm2｝

d：

轴承公称内径（轴径），mm

Di：

内圈滚道直径，mm

球轴承……Di=0.2（D+4d）

滚子轴承……Di=0.25（D+3d）

⊿deff：

内圈的有效过盈，mm

do：

中空轴半径，mm

De：

外滚道直径，mm

球轴承……De=0.2（4D+d）

滚子轴承……De=0.25（3D+d）

D：

轴承公称外径（外壳孔径），mm

⊿deff：

外圈的有效过盈，mm

Dh：

外壳外径，mm

E：

弹性模量，2.08×105MPa{21200kgf/mm2}

６）其他

精确性要求特别高时，应提高轴与外壳的精度。

与轴相比，一般外壳难加工、精度低，因此放松外圈与外壳的配合为宜。

采用中空轴及薄壁外壳时，配合必须比通常紧。

采用双半型外壳时，应放松与外圈的配合。

对于铸铝或轻合金外壳，配合必须比通常紧一些