滚动轴承与轴孔的配合Word文档下载推荐.docx

1、652.550-12-6-2.5外80-13-11-9-7-4120-15-5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 Dmp 的公差带的上偏差为零，如图17.1 所示，与一般基轴制相同； 单一平面平均内径 dmp 的公差带，其上偏差也为零 （图 17.1 ），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。 dmp 的公差带在零线下方，当 其与 k，m，n 等轴配合时，将获得比一

2、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。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 275一1993推荐了与 0（G）、6（E）、5（D）、4（C）级相配合 的轴和孔的公差带。见表 17.2 。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g8 g6 g5 h7 h6 h5 j6 j5 js5k6 k5 m6 m5 n6 p6 r6G7H8 H7 H6J7 J6 JS7 JS6K7 K6 M7 M6N7 N6P7P6g6 g5h6 h5 j6 j5 j

3、s5J7 J6 JS7 JS6 K7 K6 M7 M6 N7 N6h5 j5 js5k6 k5 m6 m5H6JS6K6 M64h5 js5k5 m5K6注：1.孔 N6与G级精度轴承（外径 D 150mm）和 E 级精度轴承（外径 D 120500mm；轴 r7 用于内径 d180500mm。国家标准 GB/T 275一 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。a） 轴承与轴配合的常用公差带关系图（ 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、轴和外壳孔与滚动轴承配合的

4、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，选择时应考虑下列因素：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 17.3 。内圈旋转负荷内圈定向负荷内圈摆动负荷外圈定向负荷外圈旋转负荷外圈摆动负荷（a）（b）（c）（d）图 17.3轴承承受的负荷类型a）固定的外圈和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图 17.4 摆动负荷用。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

5、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 F0的作用。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表面间产生 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 F0 和较小的旋转负荷 F1 的同时作用， 者的合成负荷 F 由小

6、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 0.07 C的称为轻负荷， 0.07C P 0.15 C称为正常负荷， P 0.15 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

7、。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 Ymin计算 （mm）为Ymin 计算 13Rk 10 6 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 2.8 ，中系列 2.3 ，重系列 2 ； b 轴承内圈的配合宽度， m，b B 2r ，B 为轴承宽度， r 为内圈倒角 为避免套圈破裂，最大过盈 Ymax计算 （ mm）必须按不允许超出套圈的允许强度来计算式中， p 允许的拉应力， 105Pa，轴承钢的拉应力 p 400 105Pa；d 轴承内圈内径， m。根据计算得到的 Ymin计算 ，便可从国标“公差

8、与配合”表中选取最接近的配合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，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， 应避免采用间隙配合。对精密机床的轻负荷轴承，为避免孔和轴的形状误差对轴 承

9、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，可采用分离型轴 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 17.3 、17.4 、17.5 、17.6 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

10、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18h5的内圈机械、 电动机、1810040j6负荷及机床主轴、 泵、10020040140 40 100k6摆动负内燃机、正齿 140 200m6轮传动装置、正j6 、 js5铁路机车车辆常k5轴箱、破碎机100140 40 65m5等140200 100 140 65 100m6200280n6 200 400140280p6280500r6重 50 140 50 100200r7固定静止轴上的各所f6

11、种轮子、张紧有g6负荷线轮、 振动筛、所用尺寸h6惯性振动器j6仅有轴向负荷j6 、 js6圆锥孔轴承所有负铁路机车车辆轴箱装在退卸套上的所有尺寸h8（IT6） 一般机械传动装在紧定套上的所有尺寸h9（IT6） 1凡对精度有较高要求的场合，应用 j5 ，k5代替 j6 ，k6。2圆锥滚子轴承、角接触球轴承配合对游隙影响不大，可用 k6、 m6代替 k5、m5。3重负荷下轴承游隙应选大于 0 组。4凡有较高精度或转速要求的场合，应选用 h7（IT5） 代替 h8（IT6） 等。5IT6 、 IT7 表示圆柱度公差值。表 17.4 向心轴承和外壳的配合 孔公差带代号（ GB/T275 1993）运

12、转状态负荷状态其他状况公 差 带球轴承固定的外 圈负荷一般机械、铁 路机车车辆轴箱、 电动机、 泵、曲轴 主轴承轻、正常、 重轴向易移动，可采用剖分式外壳H7、 G7冲击轴向能移动，可采用J7、JS7摆动负荷轻、正常整体式或剖分式外壳正常、重轴向不移动，采用整体式外壳K7M7旋转的外 圈负荷张紧滑轮、轮毂轴承J7正常K7、M7M7、N7N7、P7 并列公差带随尺寸的增大从左至右选择，对旋转精度有较高要求时，可相应提高 个公差等级。 不适用剖分式外壳。表 17.5 推力轴承和轴的配合 轴公差带代号（ GB/T275 1993 ）球和滚子轴承调心滚子轴承仅有轴向负荷所有尺寸j6 、js6固定的轴圈

13、负荷径向和轴向联合250250js6旋转的轴圈负荷200或摆动负荷400 要求较小过盈时，可分别用 j6 、k6、 m6代替 k6、m6、n6。 也包括推力圆锥滚子轴承，推力角接触轴承。表 17.6 推力轴承和外壳的配合 孔公差带代号（ GB/T275 1993）轴承类型备注H8圆柱、圆锥滚子轴H7外壳孔与座圈间间隙为 0.001 D（D为 轴承公称外径）固定的座圈负荷径向和轴向联合负荷角接触球轴承、调 心滚子轴承、圆锥 滚子轴承旋转的座圈 负荷或摆动负荷普通使用条件有较大径向负荷时三、配合表面的其他技术要求GB/T2751993 规定了与轴承配合的轴颈和外壳孔表面的圆柱度公差、 轴肩及 外壳

14、孔端面的端面圆跳动公差、 名表面的粗糙度要求等， 如表 17.7 、表 17.8 所示。表 17.7 轴和外壳孔的形位公差基本尺寸 /mm圆柱度 t端面圆跳动 t 1轴颈外壳孔轴肩外壳孔肩轴承公差等级6（6x）至公差值 / m1.538103.02.0124.0157205.0256.01808.010.07.01431512.0164013.09.050015.0表 17.8 配合面的表面粗糙度（ m）轴或轴承座直轴或外壳配合表面直径公差等级径 /mmIT7IT6IT5表面粗糙度RzRa磨车1.63.26.30.80.4端面四、选用举例例 1 有一圆柱齿轮减速器 （如图 17.5 所示），小

15、齿轮轴要求较高的旋转精度，装有 0 级单列深沟球轴承，轴承尺寸为 50mm110mm27mm，额定动负荷 Cr 32000N，轴承承受的径向负荷 Fr 4000N。试用类比法确定轴颈和外壳孔的公差带 代号，画出公差带图，并确定孔、轴的形位公差值和表面粗糙度，并将它们分别 标注在装配图和零件图上。解 按给定条件，可知 Fr 0.125 Cr ，属于正常负荷。内圈负荷为旋转负荷，外圈负荷为定向负荷。参考表 17.3 、表 17.4 ，选轴颈公差带为 k6，外壳孔公差带 为 G7 或 H7。但由于该轴旋转精度要求较高，故选更紧一些的配合 J7 较为恰当。从表 17.1 中查出，轴承内、外圈单一平面平

16、均直径的上、 下偏差，再由表 13.1 、 表 13.2 查出 k6 和 J7 的上、下偏差，从而画出公差带图，如图 17.6 所示。图 17.5 圆柱齿轮减速器结构图 17.6 轴承与孔、轴配合的公差带 从图中可算出内圈与轴Ymin 0.002mm ， Ymax 0.030mm ；外圈与孔X max 0.037mm ， Ymax 0.013mm 。查表 17.7 得圆柱度要求：轴颈为 0.004mm，外壳孔为 0.010mm；端面圆跳动 要求：轴肩 0.012mm，外壳孔肩 0.025mm。查表 17.8 得粗糙度要求：轴颈 Ra 0.8 m ，轴肩 Ra 3.2 m ，外壳孔Ra 1.6

17、m ，孔肩 Ra 3.2 m 。将选择的各项公差要求标注在图上，如图 17.7 。图 17.7 轴和外壳孔的公差带标注例 2 在 C616车床主轴后支承上，装有两个单列向心球轴承（见图 17.8 ）， 其外形尺寸为 d D B 50mm 90mm 20mm ，试选定轴承的精度等级，轴承与轴、外壳孔的配合。（C616为普通车床，旋转精度和转速较高）解：1、确定轴承的精度等级（1）C616车床属于轻载的普通车床，主轴承受轻载荷。（ 2） C616车床的旋转精度和转速较高，选择 6（ E）级精度的滚动轴承。2、确定轴承与轴、外壳孔的配合（ 1）轴承内圈与主轴配合一起旋转，外圈装在壳体中不转。（2）主

18、轴后支承主要承受齿轮传递力，故内圈承受旋转负荷，外圈承受定向 负荷，前者配合应紧，后者配合略松。（3）参考表 17.3 、表17.4 选出轴公差带为 j5mm，壳体孔公差带为 J6mm。（4）机床主轴前轴承已轴向定位，若后轴承外圈与壳体孔配合无间隙，则不 能补偿由于温度变化引起的主轴的伸缩性；若外圈与壳体孔配合有间隙，会引起 主轴跳动，影响车床的加工精度。为了满足使用要求，将壳体孔公差带提高一档， 改用 K6mm。（ 5）按滚动轴承公差国家标准，由表 17.1 查出 6（E）级轴承单一平面平均 内径偏差 dmp上0mm ， dmp下 0.01mm ；单一平面平均外径偏差 Dmp上0mm ，D

19、mp下 0.013mm 。根据公差与配合国标 GB/T1800.31998，查得：轴为 50j5（ 00.000065）mm ，壳体 孔为 90K6（ 00.001084）mm 。图 17.9 为 C616 车床主轴后轴承的公差与配合图解，由此可知，轴承与轴的 配合比外壳孔的配合要紧些。（ 6）查表 17.7 得圆柱度要求：轴颈为 0.0025mm，外壳孔为 0.006mm；端面 圆跳动要求：轴肩 0.008mm。查 表 17.8 得粗糙度要求：轴颈 Ra 0.4 m ， 轴肩 Ra 1.6 m ， 外壳孔Ra 1.6 m 。将选择的各项公差要求标注在图上，如图 17.10图 17.8 C61

20、6 车床主轴后轴承结构图 17.9 轴承与孔、轴配合的公差带图 17.10 轴和外壳孔的公差带标注1. 在C6132车床主轴箱内第 VIII 轴上，装有两个 0级深沟球轴承， 内孔直径 为 20mm，外圆直径为 47mm，这两个轴承的外圈装在同一齿轮的孔内，与齿轮起 旋转，两个轴承的内圈与轴 VIII 相配，轴固定在主轴箱箱壁上，通过该齿轮将主轴的回转运动传给进给箱。已知轴承承受轻载荷。 试确定；（1）与轴承配合的轴颈、齿轮内孔的公差带 代号；习题图 1（2）画出公差带图，计算内圈与轴、外圈与 孔配合约权限间隙、极限过盈；（3）轴颈和齿轮孔的形位公差和表面粗糙度 值；（ 4）参照习题图 1，把

21、所选的各项公差标注 在图样上。2. 有一 E208 的轻系列滚动轴承（ E 级精度、公称内径为 40mm，公称外径为90mm）。测得内、外圈的单一内径尺寸为： dmax1 40mm ， dmax 2 40.003mm ； dmin1 39.992mm ， dmin2 39.997mm ；单外径尺寸为： Dmax1 90mm ，Dmax2 89.987mm ； Dmin1 89.996mm ，Dmin2 89.985mm 。试确定该轴承内、外 圈是否合格？3.习题图 2习题图 2所示，有一 C级207滚动轴承（内径 35mm， 外径 72mm，额定动负荷 C 为 19700N），应用于闭式传动的 减速器中。其工作情况为：外壳固定，轴旋转，转速为 980r/min ，承受的定向径向载荷为 1300N。试确定：（1）轴颈和外壳孔的公差带，并将公差带代号标注在 装配图上（ 35j6 ， 72H7 ）。（2）轴颈和外壳孔的尺寸极限偏差以及它们和滚动轴