滚动轴承与孔轴结合的互换性.ppt

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1、1,第七章：滚动轴承与孔、轴结合的互换性第一节：概述,球轴承、圆柱轴承、滚针轴承、推力轴承,2,限定滚动体的位置，使滚动体均匀分布。与轴配合，有上述相同要求与特点。直径大小不同，承受力的大小不同。外互换：内、外圈与轴、壳体的配合。内互换：滚动体与内、外圈沟槽的配合。,外圈：与壳体配合，有尺寸、形位公差及粗糙度要求。属于薄壁件，容易受力、受热变形。,结构组成,保持架：,内 圈：,滚动体：,滚动轴承的互换性：,3,第二节：滚动轴承精度等级及其应用 精度等级 按国家标准分为5级 由低到高用G、E、D、C、B表示。不同的精度等级轴承，内外圈的极限偏差不同。（有专用国标）G、E、D、应用广泛，满足一般的

2、需要。,选用轴承的基本要求：恰当、合理的配合性质。（即内外圈与轴壳体的配合）轴承本身的制造、旋转精度（就是选轴承的精度等级）,4,轴承的应用 G 级精度：中等负荷、中等转速。如：机床中的变速机构、一般传动轴。E级精度：旋转精度高，转速高。如：普通机床主轴。D、C级精度：旋转精度更高，V更高。如：精密机床主轴。B级精度：旋转精度、转速非常高。如：坐标镗床、内圆磨床主轴。机床主轴轴承选择见表7-1 P153 轴承内外径精度测量见表7-2；7-3。,5,第三节：滚动轴承内、外径的公差带1、滚动轴承使用场合及特征,链轮传递动力，通过键带动轴转，轴与内圈联结，同步旋转。（内圈过盈外圈过盈或过渡。内紧外松

3、）,使用场合图,轴由轴承支撑，轴的旋转由滚子在轴承内外滚道的沟槽中完成。与滚道、滚子的精度有关。,轴的运动精度（如上图）,分析：轴承内圈与轴一起转。,6,轴与轴承的配合（如上图）结构要求轴与轴承连成一体，所以应用过盈配合。解决轴与轴承内径发生相对运动造成磨损。使用特征 轴承内外圈均是薄壁件，易变形，应选用小的、适宜的过盈量。（内圈过盈外圈过渡。内紧外松）,上例轴承外圈不转，与壳体连接，应用更小的过盈量或过渡配合。注：如右图示 若轴承外圈转动，应采取措施与上述相同，但内外圈的配合性质对调。（内圈过渡外圈过盈。内松外紧）,7,滚动轴承的公差带 滚动轴承的内圈公差 见表7-4 P156 滚动轴承的外

4、圈公差 见表7-5 dmp：轴承单一平面平均内径的偏差。Dmp：轴承单一平面平均外径的偏差。他们代表轴承内外径的极限偏差。可用于轴承配合间隙X、Y的计算。,例：G级轴承，d=25；D=60；查表求轴承的内外圈的极限偏差。解：查P156表7-4；7-5知：,轴承内孔d=,轴承外圆D=,8,滚动轴承公差带的位置 轴承外圈相当于轴，与基准轴公差带位置相同。特点：es=0；ei=负 轴承内圈相当于孔，与基准孔公差带位置相反。特点：ES=0；EI=负相反的目的：保证大多数轴承内孔有过盈量。（即孔一律做小）,轴承内圈与轴配合应用基孔制。轴承外圈与壳体的配合应用基轴制。,图7-2,配合制选择,9,第四节：滚

5、动轴承配合及选择 表7-7P158介绍了与轴承配合时的轴、壳体的配合性质。（即轴、壳体公差带）例一：内孔与轴配合（见表7-7）若选过盈配合，轴承基本尺寸d=40，则应当选：轴承精度G；用最小过盈，选轴d=40 K6。最大过盈轴选d=40r6。轴承精度E；用最小过盈，选轴d=40 K6。最大过盈轴选d=40r6。轴承精度D；用最小过盈，选轴d=40 K6。最大过盈轴选d=40m6。轴承精度C；用最小过盈，选轴d=40 K5。最大过盈轴选d=40m5。,10,例二：轴承外经与壳体配合（见表7-7）若选过渡配合，轴承基本尺寸d=60，则应当选：轴承精度G；用最小过渡，选孔 D=60 J7。最大过渡孔

6、选D=60N7。轴承精度D；用最小过渡，选孔D=60 JS6。最大过渡孔选D=60M6。,例三：轴承与轴、孔配合的公差带图 轴承内径与轴的配合平均偏差dmp：代表不同的精度等级轴承内径公差带的宽度。但轴承基本尺寸不同，T值不同。如下图：,11,与G配合，是过盈或间隙配合，与D、C、B配合，均是间隙配合。与G配合，是过盈或间隙配合，与D、C、B配合，均是过盈或间隙配合。与任何一种配合，均是过盈配合。注：基本尺寸不同，轴公差带T不同。,图示,轴选g6：,轴选h6：,轴选k6：,12,一、负荷类型轴承工作时，作用于轴承上的负荷为：,局部、循环、摆动三种负荷。局部负荷 p159图7-4 轴承受合成径向

7、力Rg，方向不变。,轴承的内外圈配合选择 选用较松的过渡、或小间隙配合。目的：利用滚道的摩擦力矩，带动内外圈微转，使内外圈均匀受力，延长轴承的寿命。,受力图,受力特征：局部负荷均作用在内圈，方向不变。,13,循环负荷 p159图7-4 受力特征：内圈与轴固定、外圈与孔同转，力与旋转方向一致。力作用在整个圆周上。轴承的内外圈配合选择：用过盈或较紧的过渡配合。,受力图,目的：使内圈与轴、外圈与孔不产生爬行，提高轴承寿命。,14,受力特征：径向力Px在内、外圈滚道局部变化。（与动力输入、输出、受力有关）轴承的内外圈配合选择：用过盈或过渡配合，较前松些。,摆动负荷 p159图7-4,（1）受力图,目的

8、：减少轴承内外圈因配合而产生的变形，提高轴承的寿命和旋转精度。,15,四、轴承尺寸大小轴承尺寸越大，受力能力越强，配合应紧些。五、旋转精度和速度的影响旋转精度要求高，不用间隙配合。旋转速度高，应用过盈配合。六、其他因素影响 薄壁件的配合应略紧些。剖分式壳体配合应松些。重型机械配合应松些。结论：选择配合性质，应综合考虑：配合种类、使用场合、受力状态及设备特征。,16,例一：如图有E级滚动轴承，d=25,D=60内圈与轴的配合是=25g6外圈与孔的配合是=60P7求：1、内圈、外圈配合的公差带图2、计算配合间隙或过盈3、指出属于何种配合。,如图,查P156表7-4，E级轴承平均内径偏差：dmp为,

9、查P157表7-5，E级轴承平均外径偏差：Dmp为,解1：,17,查轴孔的极限偏差机械设计手册（或）由教材P18表2-4知：轴25g6；=25 IT6=13孔60P7；=60，IT7=30 查P2426表2-7；2-8=11轴：es=-7,则：ei=es-IT=-7-13=-20孔：ES=-32+=-32+11=-21 EI=ES-IT=-21-30=-51,解出轴,孔,画出公差带图,轴承内孔与工件轴,轴承外圆与工件孔,轴承尺寸,前述已求出：,18,解2：计算间隙 内孔与轴Xmax=0-（-0.020）=0.020Xmin=-0.008-（-0.007）=-0.001=Ymax 外圆与孔Xma

10、x=-0.021-（-0.011）=-0.01=YminXmin=-0.051-0=-0.051=Ymax解3：判断属于何种配合 内孔与轴：过渡配合 外圆与孔：过盈配合,内孔与轴,外圆与孔,19,dmp为,Dmp为,20m6=,55K6=,解1,如图,查P156表7-4，D级轴承平均内径偏差：dmp为20；ES=-6?查P157表7-5，D级轴承平均外径偏差：Dmp为55;ei=-9 查轴孔的极限偏差机械设计手册（或）由教材P18表2-4知：轴20m6；=20，IT6=13,ei=8 孔55K6；=55，IT6=19,ES=-2+6=4 查P2426表2-7；2-8=6,例二：如图有D级滚动轴

11、承，d=20,D=55内圈与轴的配合是20m6外圈与孔的配合是55K6 求：1、内圈、外圈配合的公差带图2、计算配合间隙或过盈3、指出属于何种配合。,（EI=-6）,20,画出公差带图,外圆与孔,解2：计算间隙 1）内孔与轴Xmax=0-0.008=-0.008=Ymin Xmin=-0.006-0.021=-0.027=Ymax2）外圆与孔Xmax=0.004-（-0.009）=0.013 Xmin=-0.015-0=-0.015=Ymax,内孔与轴,解3：判断属于何种配合 内孔与轴：过盈配合 外圆与孔：过渡配合,内孔,轴,外圆,孔,21,例三：如图有C级滚动轴承，d=50；D=110内圈与

12、轴的配合是50k6外圈与孔的配合是110K6 求：1、内圈、外圈配合的公差带图2、计算配合间隙或过盈3、指出属于何种配合。,如图,解1：,dmp为,Dmp为,50k5=,110K6=,22,画出公差带图,外圆与孔,内孔与轴,解2：计算间隙1）内孔与轴Xmax=0-0.02=-0.002=YminXmin=-0.006-0.013=-0.019=Ymax2）外圆与孔Xmax=0.004-（-0.008）=0.012Xmin=-0.018-0=-0.018=Ymax,解3：判断属于何种配合1）内孔与轴：过盈配合2）外圆与孔：过渡配合,内孔,轴,外圆,孔,23,例四：有一E208轻系列滚动轴承，轴承

13、尺寸为d=40mm,D=90mm,与工件的轴配合js5、与工件的孔配合是J6，外壳固定，轴转n=1000r/min。壳体与轴均为磨削加工，求：1、轴和壳体的极限尺寸偏差。2、轴和壳体配合处的形位公差。3、轴和壳体配合处的粗糙度值。4、轴和壳体配合处的公差带图。5、轴和壳体配合处的配合间隙或过盈，说明轴、壳体与轴承的配合性质。,零件草图如下：（将结果注于草图上）,24,解1：求极限偏差：P18表2-4；P24表2-7；P26表2-8工件轴40js5：IT5=11um；js=IT/2=0.0055mm 解出400.0055工件孔90J6：IT6=22；ES=16；EI=ES-IT=16-22=-6

14、,解出,解2：,求形位公差：P163表7-12由E级、基本尺寸知工件轴40；圆柱度=2.5；跳动量=8；由E级、基本尺寸知工件孔90；圆柱度=6；（本例无壳体孔肩）,25,解3：求粗糙度值：P163查表7-13据IT5；IT6工件；工件轴IT5：磨削 Ra=0.4；轴肩（端面）Ra=1.6工件孔IT6：磨削 Ra=1.6解4：画公差带图：1）求轴承的极限尺寸P157表7-5；P156表7-4；E级轴承单一平面平均内径偏差dmp为es=0；ei=-10。E级轴承单一平面平均外径偏差Dmp为ES=0；EI=-13,可写出：,轴承孔,轴承轴,26,2）画公差带图（1）轴承内圈与轴的配合,据轴承,据轴

15、400.0055,（2）轴承外圈与壳体的配合,据工件孔,据轴承,27,解5：计算配合间隙和配合性质。1）轴承内圈：Xmax=0-（-0.0055）=0.0055Xmin=-0.0155=Ymax2）轴承外圈：Xmax=0.016-（-0.013）=0.029Xmin=-0.006-0=-0.006=Ymax均属于过渡配合。,图示标注结果,上页图,28,例五：有一G级207滚动轴（d=35,D=72）与轴的配合为j6,与孔的配合为H7其工作情况是外壳固定，轴转，n=980r/min承受径向轻载荷，壳体、轴、轴肩加工方法均是车削。求：1、轴和壳体的极限尺寸偏差。2、轴和壳体配合处的形位公差。3、轴

16、和壳体配合处的粗糙度值。4、轴和壳体配合处的公差带图5、轴和壳体配合处的配合间隙或过盈，说明轴、壳体与轴承的配合性质。,（将结果注于草图上）,29,解1：求极限偏差：P18表2-4;P24表2-7;P26表2-8工件轴35j6 IT6=16um；ei=-5；es=IT+ei=11,解出：,工件孔72H7 IT7=30；EI=0；ES=EI+IT=30,解出：,解2：求形位公差：P163表7-12由G级、基本尺寸知工件轴35；工件孔72；,解3：求粗糙度值：P163查表7-13据IT7；IT6工件轴IT6,工件孔IT7,圆柱度=4；跳动量=12,圆柱度=8,车削 Ra=1.6,轴肩（端面）Ra=

17、6.3,车削 Ra=3.2,30,解4：画公差带图：1）求轴承的极限尺寸。P157表7-5；P156表7-4；G级轴承单一平面平均内径偏差dmpdmp为es=0;ei=-10G级轴承单一平面平均外径偏差DmpDmp为ES=0;EI=-13,轴承轴,可写出：,轴承孔,31,2）画公差带图（1）轴承内圈与轴的配合,据轴,据轴承,（2）轴承外圈与壳体的配合,据工件孔,据轴承,32,解5：计算配合间隙和配合性质。,1）轴承内圈：Xmax=0-（-0.005）=0.005Xmin=-0.021=Ymax属于 配合。,2）轴承外圈：Xmax=0.03-（-0.013）=0.043Xmin=0-0=0属于

18、配合。,图示标注结果,过渡,间隙,33,1、什么滚动轴承的外互换？什么滚动轴承的内互换？2、滚动轴承的精度等级分几级？哪级最高哪级最低？为什么？3、滚动轴承内外圈公差带的位置 有何特点？,课上测验：,34,1、什么滚动轴承的外互换？什么滚动轴承的内互换？答：滚动轴承的外互换指的是轴承的内圈和轴的配合或者轴承的 外圈和轴承座壳体的配合。滚动轴承的内互换指的是轴承的 滚动体与轴承的内圈沟槽及外圈沟槽的配合。2、滚动轴承的精度等级分几级？哪级最高哪级最低？为什么？答：滚动轴承的精度等级按国家标准分为G、E、D、C、B五个 等级。其中G级精度最低，即表示轴承的公差带宽度变化大。B级精度最高，即表示轴承的公差带宽度变化小。3、滚动轴承内外圈公差带的位置有何特点？答：滚动轴承公差带的位置是轴承外圈相当于轴，上偏差为零，下偏差为负。轴承内圈相当于孔，上偏差为零，下偏差为负。,答案：,