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軸承配合公差精度
課題三 典型結(jié)合和傳動的 精度設(shè)計(jì)滾動軸承的精度設(shè)計(jì)一、概述１．軸承的作用及分類：nn作用：軸承是一種傳動支承部件，它既可以 用于支承旋轉(zhuǎn)的軸，又可以減少軸與支承部 件之間的摩擦力，廣泛地用于機(jī)械傳動中。 分類：n n滑動軸承（銅軸瓦）： 滾動軸承 ：n n按滾動體結(jié)構(gòu)：球軸承、滾子軸承、滾針軸承 按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸 承2．滾動軸承的組成：n滾動軸承由內(nèi)圈、 外圈、滾動體和 保持架組成。3．滾動軸承的安裝形式：n nn外圈與箱體上的軸承座配 合，內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。 通常外圈固定不動——因而 外圈與軸承座為過盈配合； 內(nèi)圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)——內(nèi)圈 與軸也為過盈配合。 考慮到運(yùn)動過程中軸會受熱 變形延伸，一端軸承應(yīng)能夠 作軸向調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)好后應(yīng)軸 向鎖緊。4．滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：n n n滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)件。 有內(nèi)外兩種互換性。 滾動軸承的精度要求很高。5．有關(guān)滾動軸承的國標(biāo)規(guī)定：n滾動軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾動 軸承本身的尺寸公差、旋轉(zhuǎn)精度（跳 動公差等）、測量方法，還規(guī)定可與 滾動軸承相配的箱體孔和軸頸的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。二．滾動軸承的精度設(shè)計(jì)包括滾動軸承制造的尺寸精度、形 位公差、表面粗糙度等。１．公差等級：n滾動軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸的公差 和旋轉(zhuǎn)精度分為五級：其名稱和代號 由低到高分別為普通級/P0、高級/P6、 /P6x、精密級/P5、超精密級/P4及最 精密級/P2（GB/T272-1993）。凡屬 普通級的軸承，一般在軸承型號上不 標(biāo)注公差等級代號(GB307.3-1984)。２．公差帶nn任何尺寸的公差帶由兩個(gè)因素決定： 公差帶的寬窄和公差帶的位置。滾動 軸承的公差帶也不例外，其公差帶如 圖所示。 軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(diǎn)是：所有 公差帶都單向偏置在零線下方，即上 偏差為0，下偏差為負(fù)值。+ 0 -軸承內(nèi)外徑公差帶圖：/P0+ 0 -/P6/P5/P4/P2軸承外徑Dmp的公差帶D/P0 d/P6/P5/P4/P2軸承內(nèi)徑dmp的公差帶３．滾動軸承的基本尺寸及公差要求（1）：nn基本尺寸：滾動軸承的基本尺寸是指滾動軸承 的內(nèi)徑d、外徑D和軸承寬度B。 軸承的配合尺寸：由于軸承內(nèi)、外圈均為薄壁 結(jié)構(gòu)，制造和存放時(shí)易變形，但在裝配后能夠 得到矯正。為了便于制造，允許有一定的變形。 為保證軸承與結(jié)合件的配合性質(zhì)，所限制的僅 是內(nèi)、外圈在其單一平面內(nèi)的平均直徑，即軸 承的配合尺寸。n n外徑： Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2 內(nèi)徑： dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmin為加工后測得的最大、最小單一外徑。 dsmax、dsmin為加工后測得的最大、最小單一內(nèi)徑。３．滾動軸承的基本尺寸及公差要求（2）：nn尺寸制造公差：國家標(biāo)準(zhǔn)對軸承內(nèi)徑和外徑 尺寸公差作了兩種規(guī)定：一是規(guī)定了內(nèi)、外 徑尺寸的最大值和最小值所允許的偏差，即 單一內(nèi)、外徑偏差，其目的是為了限制變形 量；二是規(guī)定了內(nèi)、外徑實(shí)際尺寸的最大值 和最小值的平均值偏差，即單一平面平均內(nèi)、 外徑偏差，目的是用于軸承的配合。二者應(yīng) 符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度：是指軸承內(nèi)外圈的徑 向跳動公差；軸承內(nèi)、外圈的端面對內(nèi)孔軸 線的端面跳動公差等。軸承公差帶標(biāo)注示例：已知軸承的基本尺寸 如圖所示。根據(jù)實(shí)際 工況采用E級（相當(dāng)于 /P6）向心軸承，試畫 出軸承孔軸公差帶并 標(biāo)注有關(guān)尺寸。 查表：教材P133+ 0 es=0 ei=-0.013+φ900 -ES=0EI=-0.01φ50４、滾動軸承精度等級的選擇：主要考慮以下幾點(diǎn)： n 機(jī)器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。一般這 樣選�。簄 nn/P0：用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。 /P6、/P5、P4：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高 的機(jī)構(gòu)中。 /P2：用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。n轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時(shí)，由于與軸承配合的旋 轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動，勢必造成 旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和噪音。因此，轉(zhuǎn)速 高時(shí)，應(yīng)選用精度高的軸承。5、滾動軸承的選擇：nn結(jié)構(gòu)型式的選擇：屬于《機(jī)械零件》的范 疇。主要對軸進(jìn)行受力分析，確定軸承的 類型（向心、推力、向心推力）、軸承的 基本尺寸（內(nèi)徑、外徑、軸承寬度）。 軸承配合的精度計(jì)算：軸承是根據(jù)工況選 用；與軸承相配合的軸頸、軸承座則需進(jìn) 行精度設(shè)計(jì)：包括配合性質(zhì)的確定、形位 公差的確定、表面粗糙度的確定等。這部 分內(nèi)容由互換性解決。三．滾動軸承配合的精度設(shè)計(jì)１．滾動軸承配合制：nn前面在討論配合制時(shí)，談到一般情況下，采 用基孔制，但若為標(biāo)準(zhǔn)件，則與之相配合的 零件的配合性質(zhì)由標(biāo)準(zhǔn)件決定。就滾動軸承 而言，由于是標(biāo)準(zhǔn)件，與外圈相配合的部分 采用基軸制；與內(nèi)圈相配合的軸采用基孔制。 軸承內(nèi)圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動軸 承內(nèi)圈所有公差等級的公差帶都在零線的下 公差帶 方且上偏差為零。其主要原因是軸承配合的 特殊要求。在大多數(shù)情況下，軸承的內(nèi)孔要 隨軸一起轉(zhuǎn)動，兩者之間的配合必須有一定 的過盈。軸承配合公差帶２．軸頸、軸承座配合公差等級的選擇：n與滾動軸承相配合的孔、軸的公差等 級與軸承的公差等級密切相關(guān)。一般 與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等 級 多 為 IT5~IT7 ， 箱 體 孔 多 為 IT6~IT8等。３．配合性質(zhì)的選擇：nn軸承配合性質(zhì)的選擇即是確定與軸承 相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代 號。 選擇軸承配合性質(zhì)的依據(jù)是：軸承內(nèi) 外圈所受的負(fù)載類型、軸承所受負(fù)載 的大小、軸承的工作條件、與軸承相 配合的孔和軸的材料和裝卸要求等。負(fù)載類型：nnn局部負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載 與套圈相對靜止，即負(fù)載方向始終不變地 作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。通常采用 小間隙配合或過渡配合。 循環(huán)負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載 與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作 用在套圈的整個(gè)圓周上。通常采用過盈或 較緊的過渡配合。 擺動負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載 與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動， 即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動地作用在套圈滾 道的小于180°的部分圓周上。負(fù)載類型示例：負(fù)載的大�。簄軸承在負(fù)載的作用下，套圈會發(fā)生變形， 使配合面受力不均勻，引起松動。因此， 受重負(fù)載時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時(shí)配合 應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類：n n n輕負(fù)載： P≤0.07C 正常負(fù)載：0.07C＜P≤0.15C 重負(fù)載： P＞0.15C 其中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手 冊中查找。工作溫度：n軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，套圈的溫度經(jīng)常高于相 鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱 脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使 配合變緊。選擇配合時(shí)應(yīng)考慮溫度的 影響。旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度：n當(dāng)對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時(shí)，為 消除彈性變形和振動的影響，應(yīng)避免 采用帶間隙的配合，但也不能太緊。 軸承轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用愈緊的配合。 具體選用時(shí)參見教材P138相應(yīng)表格。４．形位公差及表面粗糙度的確定：n為了保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除了正確地選擇軸 承與軸頸及箱體孔的公差等級及配合外，還應(yīng) 對軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。n n n形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面圓柱度要求。 位置公差：主要是軸肩端面的跳動公差。 表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合 質(zhì)量和連接強(qiáng)度，因此，凡是與軸承內(nèi)、外圈配合 的表面通常都對表面粗糙度提出較高的要求。具體 選擇參見教材P139相應(yīng)表格。四．滾動軸承配合 選用示例及圖樣標(biāo)注1、在裝配圖上的標(biāo)注：在裝配圖上，不用 標(biāo)注軸承的公差等 級代號，只需標(biāo)注 與之相配合的軸承 座及軸頸的公差等 級代號。φ100H7φ55j62、在零件圖上的標(biāo)注：0.015 A在零件圖上，應(yīng) 標(biāo)注以下參數(shù)： B、形狀公差 C、位置公差 D、表面粗糙度+0.035 Φ100H7（ 0 ）0.060.63 +0.012 Φ55j6（ -0.007 ）0.04A、尺寸公差21.60.01A1.25AA作業(yè)：P257 第七章 T1
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