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教学内容第一节滚动轴承的互换性和公差等级第二节滚动轴承内、外及相配轴径、外壳孔的公差带第三节滚动轴承公差与配合的选择第四节滚动轴承公差与配合在图样上的标注学习要点基本要求：1、了解滚动轴承互换性的特点；2、了解滚动轴承的公差等级及应用；3、了解滚动轴承公差与配合的特点；4、掌握滚动轴承与轴径、外壳孔配合的选用。重点内容：滚动轴承公差配合的特点。难点内容：滚动轴承负荷分析及其与配合选择的关系。第一节滚动轴承的互换性和公差等级一、滚动轴承概述1.轴承的作用和分类作用：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（铜轴瓦）滚动轴承：按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按承载形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承2.滚动轴承的组成滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。3.滚动轴承的安装形式外圈与箱体上的轴承座孔配合，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。4.滚动轴承的配合要求滚动轴承的配合必须满足两项要求：（1）必要旋转精度：轴承工作时，内外圈和端面的跳动应控制在允许范围内，保证回转精度。（2）合适的游隙：轴承工作时应使径向游隙和轴向游隙保持在适合范围内，保证正常运转，寿命长。5.滚动轴承的互换性滚动轴承的两种互换性：滚动轴承是一种标准件，作为部件使用要求具有外互换性；在组成其零件之间具有内互换性。为便于安装和更换，轴承内圈内孔和外圈圆柱面应具有完全互换性；同时基于技术经济性，轴承的某些零件的特定部位仅具有不完全互换性。二、滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级向心轴承的公差等级为：0，6，5，4，2级(相当于GB307.3－84中的G，E，D，C和B级)；圆锥滚子轴承分为：0，6x，5，4级；推力轴承分为：0，6，5，4级。其中0级精度最低，2级最高。公差等级0级6级、6x级5级4级、2级公差等级名称普通级高级精密级超精密级各个公差等级滚动轴承的应用0级轴承：为普通轴承，在机械制造业中应用最广。主要用于旋转精度要求不高的机构。如，普通机床的变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的变速箱，普通电机、水泵、压缩机中的旋转机构等。6，5，4级轴承：应用于旋转精度要求较高或转速要求的机械中。如普通机床主轴的前轴承多采用5级轴承，后轴承多采用6级轴承；高精度机床主轴采用4级轴承。2级轴承，用于旋转精度和转速很高的机构，如精度坐标镗床和高精度磨床主轴多采用2级轴承。第二节滚动轴承内、外径及相配轴径、外壳孔的公差带一、滚动轴承公差带的特点滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与外壳的配合采用基轴制。内圈基准孔公差带位于以d为零线的下方（轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止结合面间相对滑动，应选用小过盈的配合。国标规定此公差带在零线下方，使它与形成标准过渡配合的公差带（j、js、k、m、n）相配时，得到较紧的配合)，上偏差为零。外圈基准轴公差带同样位于以D为零线的下方，与具有基本偏差h的公差带类似，但公差值不同。上偏差为零。二、与滚动轴承配合的轴和外壳孔的常用公差带按滚动轴承的工作特性，国家标准规定了与其相配合的轴颈有17种常用公差带、外壳孔有16种常用公差带。它们适用于一般工作条件下的0级和6级滚动轴承，轴为实心或厚壁钢制，外壳孔的铸钢或铸铁制件。一般工作条件:指对旋转精度、运转平稳性、工作温度无特殊要求的安装情况。第三节滚动轴承公差与配合的选择一、选择滚动轴承公差与配合应考虑的主要因素由于滚动轴承内孔和外圆面的公差带在生产轴承时已经确定，因此，滚动轴承公差与配合的选择就是确定轴径和外壳孔的公差带。1.负荷的方向a.定向负荷：套圈相对于负荷方向固定。径向负荷的作用线相对于轴承套圈不旋转，它始终作用在套圈滚道的某一局部区域上。也称为局部负荷。此时配合可适当松一点。b.旋转负荷：套圈相对于负荷方向旋转。径向负荷依次作用在套圈整个滚道的各个部位上，又称循环负荷。此时配合可适当紧一些。c.摆动负荷：套圈相对于负荷方向摆动。大小和方向按一定规律变化的径向负荷依次往复地作用在套圈滚道的一段区域上，配合的松紧程度介于以上两者之间。2.负荷的大小向心轴承负荷的大小用径向当量动负荷Pr与径向额定动负荷Cr的比值区分。承受重负荷或冲击负荷的套圈，容易产生变形，使配合面受力不均匀，引起配合松动，应选较紧配合；承受负荷的套圈，可选较松的配合3.径向游隙GB/T4606－1993规定了滚动轴承的径向游隙，将径向游隙分六组，即：1组，2组，0组，3，4，5组。游隙依次由小到大。其中0组为基本游隙组。轴承工作时，游隙大小应适度。轴承具有0组游隙，在一般工作条件下，轴承与轴颈、外壳孔配合的过盈量应恰当。当轴承具有的游隙比0组大，在特别工作条件（内、外圈温差较大，或内圈与轴颈、外圈与外壳孔间都要求有过盈）时，则配合的过盈量较大。当轴承具有的游隙比0组小，在请负荷下工作，要求噪声和振动小，或要求旋转精度较高时，则配合的过盈量应较小。4.工作条件轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度会高于向配合零件的温度。因此，轴承内圈与配合可能变松；外圈与外壳孔的配合可能变紧，所以轴承配合时温度较高（高于100℃）时，应对选用的配合进行适当的修正。当轴承的旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴承与轴和外壳孔的配合最好选用过盈配合。部分式外壳与整体式外壳上孔与轴承外圈的配合的松紧有差异，前者应松些，以避免夹扁外圆。二、选择配合的方法选择轴承配合常用类比法。与0级、6级轴承配合的轴径一般为IT6，外壳孔为IT7；对于旋转精度和平稳性有较高要求的工作条件，轴径为IT5，外壳孔为IT6。轴承游隙为0组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳为铸钢件或铸铁件，轴承工作温度不超过100℃时，轴颈和外壳孔公差带可参考书上表格进行选择。三、形位公差及表面粗糙度确定为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴承与轴颈及外壳孔的公差等级及配合外，还应对轴颈和外壳孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。形状公差：主要是轴颈和外壳孔表面的圆柱度。位置公差：主要是轴肩端面的跳动公差。表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合质量和连接强度，因此，凡是与轴承内、外圈配合的表面通常都对表面粗糙度提出较高的要求。第四节滚动轴承公差与配合在图样标注在装配图上，不需要标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的外壳孔及轴颈的公差等级代号。在零件图上，应标注尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度。