zml-第六章第一讲滚动轴承键的互换性

（1）表面粗糙度的概念零件加工表面存在的一种由较小间距和微小峰谷形成的微观几何形状误差。（2）国家标准在评定表面粗糙度轮廓的参数时，规定了取样长度lr、评定长度ln和基准线（轮廓最小二乘中线、轮廓算术平均中线）。第四章内容回顾（3）表面粗糙度轮廓的评定参数：幅度参数（轮廓算术平均Ra和轮廓最大高度Rz）间距特征参数（轮廓单元的平均宽度RSm）形状参数（轮廓支承长度率Rmr(c))（4）在图纸上标注时，通常只给出幅度参数Ra或Rz的值。（5）表面粗糙度轮廓的检测主要方法有：比较法、针描法、光切法、干涉法第四章内容回顾表面粗糙度符号、代号一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向标注表面。3第四章内容回顾4习题√√5习题√6习题7、在工具显微镜上按基准和理论正确尺寸测得实际孔心偏离理想孔心5μm，则其位置度误差为（）。A.5μmB.2.5μmC.10μmD.20μm§6滚动轴承、键和螺纹的互换性主讲：赵明利7滚动轴承的精度设计；键、花键结合的精度设计；掌握作用尺寸中径、及螺纹中径合格性判定；掌握螺纹精度概念及图样上的标注。学习重点与难点10§6.2滚动轴承的互换性111.概述2.滚动轴承的精度等级3.滚动轴承内径与外径的公差带及其特点4.滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择本节内容121.概述2.滚动轴承的精度等级3.滚动轴承内径与外径的公差带及其特点4.滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择本节内容13作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，广泛地用于机械传动中。分类：滑动轴承滚动轴承按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承轴承的作用及分类14TBTCHDddDd外圈内圈滚动体保持架DαdDa)向心轴承b)圆锥滚子轴承c)角接触球轴承d)推力轴承滚动轴承的类型15影响滚动轴承使用要求的因素及其控制影响因素控制•滚动轴承自身误差滚动轴承制造过程控制•轴颈、外壳孔与滚动轴承内、外径配合不当配合设计控制轴颈、外壳孔公差控制轴颈、外壳孔误差171.概述2.滚动轴承的精度等级3.滚动轴承内径与外径的公差带及其特点4.滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择本节内容18滚动轴承由内圈、外圈、滚动体(钢球或滚子)和保持架组成。轴承内径为d，外径为D。dD外圈内圈滚动体保持架B19滚动轴承20滚动轴承的安装形式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。21滚动轴承的性能要求必要的旋转精度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，以保证零件的回转精度。合适的游隙滚动体与内、外圈之间的游隙分为径向游隙和轴向游隙。轴承工作时这两种游隙的大小应保持在合适的范围内，以保证轴承正常运转，寿命长。232425按照尺寸精度和旋转精度可以分为：0、6（6x）、5、4、2GB/T307.3-2005低高滚动轴承的公差等级及应用尺寸精度：轴承内径d、外径D和内外圈宽度B/C的尺寸公差；旋转精度：轴承内外圈作相对运动时跳动的程度。(包括轴承内、外圈的径向跳动、端面跳动及滚道的侧向摆动等）滚动轴承按其内外圈基本尺寸公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为普通级/0、高级/6、/6x、精密级/5、超精密级/4、最精密级/2。凡属普通级的轴承，一般在轴承型号上不标注公差等级代号。0、6、5、4、2适用于向心轴承；0、6x、5、4适用于圆锥滚子轴承；0、6、5、4适用于推力轴承。26滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承精度等级的选择0：用于旋转精度和运动平稳性要求不高的一般机构中，应用最广。普通机床、汽车和拖拉机的变速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。6、5、4：用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高的机构中。普通（精密）机床的主轴轴承，精密机床传动轴使用的轴承。2：用于高精度、高转速的特别精密部件上。精密坐标镗床的主轴轴承，高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。27滚动轴承公差带及其特点291．单一平面平均内径：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的最大与最小直径的平均值，用dmp表示。2．单一平面平均外径：在轴承外圈任一横截面内测得的外圈外径的最大与最小直径的平均值，用Dmp表示。3．单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径与公称直径（用d表示）的差，用Δdmp表示。4．单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径（用D表示）的差，用ΔDmp表示。滚动轴承内外径评定指标30两种尺寸公差：1、轴承单一内径ds与单一外径Ds的偏差△ds、△Ds；即：△ds、△Ds为轴承内圈内径d或外圈外径D的实际尺寸的偏差。（用来控制内外圈制造时的实际偏差）2、轴承单一平面平均内径dmp与外径Dmp的偏差△dmp、△Dmp。即：△dmp、△Dmp为同一轴承的d和D的最大与最小实际尺寸算术平均值（平均尺寸）的偏差。（用来控制轴承与轴及孔装配后，单一径向平面内的配合尺寸的偏差）GB对d和D规定了两种尺寸公差和两种形状公差：滚动轴承内、外圈直径公差带及特点两种形状公差：1、轴承单一径向平面内，内径ds与外径Ds的允许变动量Vdsp,VDsp，用来控制单一径向平面内的圆度误差；2、轴承不同径向平面间平均内径与平均外径的允许变动量Vdmp,VDmp，用来控制整个轴承宽度上的圆柱度误差。GB对d和D规定了两种尺寸公差和两种形状公差：滚动轴承内、外圈直径公差带及特点06(6X)5420542+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带6(6X)33滚动轴承内外径公差带特点一般零件基孔制的基准孔位置轴承内圈与轴颈的配合：基孔制一般零件基轴制的基准轴位置轴承外圈与壳体孔配合：基轴制0+-065420+-H0+-h0+-06542与一般基准制的比较轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止结合面间相对滑动而产生磨损，应选用小过盈配合。轴是一般的轴，如采用一般零件的基孔制的过盈配合，过盈量太大。轴承内外圈均为薄壁零件，过盈量大会使其产生较大的变形，影响轴承内部的游隙。此特殊公差带配置方式，一般零件中的过渡配合在此可获得较紧的配合。公差带采用向内配置的原因轴承外圈安装在外壳孔中，通常不旋转，考虑到工作时温度升高会使轴膨胀，两端轴承中有一端应是游动支承，可把外圈与外壳孔的配合稍松一点，使之能补偿轴的热胀伸长量，不然轴弯曲，轴承内部就有可能卡死。轴承外圈与箱体孔配合特点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，故轴承在使用时与轴颈和外壳孔的配合面间所需要的配合性质要由轴颈和外壳孔的公差带决定。42轴颈和外壳孔的常用公差带+0-dg6g5h8h7h6h5js6js5j6j5k5k6m5m6n6p6r6轴承内圈公差带过渡配合过盈配合45与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带+0-G7H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6P7轴承外圈公差带与G/h~P/h配合相同46与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带48滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择轴承配合性质的选择即是确定与轴承相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号。选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载类型、轴承所受负载的大小、轴承的工作条件、与轴承相配合的孔和轴的材料和装卸要求等。49配合性质的选择定向负荷作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对静止，即负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上。通常采用小间隙配合或过渡配合。50轴承套圈相对于负荷方向的运转状态Fr如减速器转轴两端的滚动轴承的外圈，汽车、拖拉机车轮轮毂中滚动轴承的内圈。外圈—定向负荷旋转负荷作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个圆周上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。51如减速器转轴两端的滚动轴承的内圈，汽车、拖拉机车轮轮毂中滚动轴承的外圈。Fr内圈—旋转负荷外圈—定向负荷摆动负荷作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于180°的部分圆周上。通常采用与旋转负荷时的配合松紧程度相同，或稍松一些。52轴承套圈相对于负荷方向的运转状态Frb)54内圈—定向负荷外圈—旋转负荷汽车、拖拉机车轮轮毂中滚动轴承的内圈受定向负荷，外圈受旋转负荷。FrFcc)轴承套圈相对于负荷方向的运转状态内圈—旋转负荷外圈—摆动负荷内圈—摆动负荷外圈—旋转负荷FrFcFrFcFrFcd)（1）当套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。（2）当套圈相对负荷方向旋转时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧，一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。（3）当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。57负荷方向对配合的影响依据径向当量动负荷P与径向额定动负荷Cr的比值而定。轻负荷：正常负荷：重负荷：轴承承受的负荷愈大或为冲击负荷时，应选择较紧的配合；承受轻负荷，可选较松的配合。/0.07rPC0.07/0.15rPC/0.15rPC58负荷大小游隙过大，会使转轴产生较大的径向跳动和轴向跳动，从而产生较大的振动和噪声；游隙过小，若为过盈配合，会使滚动体与套圈产生较大的接触应力，增加轴承摩擦发热，降低使用寿命。游隙的大小应适中。59径向游隙深沟球轴承的径向游隙按国家标准分为五组内径dmm2组0组3组4组5组超过到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.560721382314292037610072138231429203710180931811251823254560单位：μm0组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向载荷或需改善调心性能的工况，宜采取3、4、5组游隙值。61轴承组件在运转时容易受热而使轴微量伸长，进而产生弯曲，故应使轴能自由轴向移动，外圈与固定外壳孔的配合应松些，并在外圈端面与端盖端面间留有适当的轴向间隙，以允许轴带着轴承一起作轴向游动。62轴向游动轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度高于相配合零件的温度，引起内圈与轴颈的配合变松，外圈与外壳孔的配合变紧，故工作温度高于100℃时，应适当修正。在旋转速度高、承受冲击振动负荷时，最好都选用过盈配合；剖分式外壳和整体式外壳的孔与轴承外圈的配合，前者应松些，以避免夹扁外圆。63其他因素运转状态负荷状态深沟球轴承、调心球轴承、角接触球轴承圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承调心滚子轴承轴公差带说明举例轴承公称内径内圈相对于负荷方向转动及摆动一般通用机械、电动机、机床主轴、泵、内燃机、正齿轮传动装置、铁路机车车辆轴箱、破碎机等轻负荷≤1818～100100～200—≤4040～140140～200—≤4040～100100～200h5j6k6m6正常负荷≤1818～100100～140140～200200～280———≤4040～100100～140140～200200～400——≤4040～6565～100100～140140～280280～560j5、js5k5m5m6n6p6r6重负荷50～140140～200200—50～100100～140140～200200n6p6r6r7内圈相对于负荷方向固定静止轴上的各种轮子、张紧轮、绳轮、振动筛、惯性振动器所有负荷所有尺寸f6g6h6j6仅有轴向负荷所有尺寸j6、js664表6-3运转状态孔公差带球轴承滚子轴承G7、H7其他状态轴向