当前课程知识点:机械精度设计基础 > 考试 > 期末考试 > 5.2 滚动轴承相配件精度
同学们 大家好
这节课我们来学习
滚动轴承相配件的精度
一
滚动轴承的内外径公差带
为了便于互换和大批量生产
轴承内径与轴颈的配合
采用基孔制
轴承外径和外壳孔的配合
采用机种制
公差带配置在零线下方
基本偏差为上偏差等于0
如图所示
正常考虑的基孔制
基本偏差是大于EI等于0
也就是下偏差等于0
而对于滚动轴承相配件
考虑的基孔制
是一个特殊情况下的基孔制
是基本偏差为上偏差
也就是ES等于0
这种情况
而对于滚动轴承外圈
与外壳孔之间的配合
考虑的是基轴制
而此时的是一般情况下的基轴制
是es等于0
基本偏差是上偏差
二
滚动轴承相配件的公差带
制造滚动轴承时
内外圈公差带已经确定
因此使用轴承时
要由轴颈和外壳孔的公差带
来实现所需的配合性质
国家推荐标准
GB/T275规定了
与零级和六级滚动轴承相配合的
轴颈和外壳孔的常用公差带
轴颈17种公差带
外壳孔16种公差带
如图所示
与滚动轴承配合的轴颈
常用公差带为17种
此时同学们需要注意
由于滚动轴承内圈的公差带
是特殊情况下的基孔制
那此时在和轴颈之间的配合的性质
就会和正常的孔轴之间的配合
发生了一系列的改变
对于基孔制
我们可以看一下
基孔制和g6g5之间的配合
是间隙配合
H和h是之间的配合是过渡配合
H和js j之间的配合也是过渡配合
H和k m n p r之间的配合是过盈配合
那么同学在此一定要注意
由于正常配合时
基孔制基本偏差是大EI等于0
那么H和h是间隙配合
H和js j是过渡配合
H和k m n也是过渡配合
而对于滚动轴承相配件来说
配合性质发生了改变
与滚动轴承配合的外壳孔
常用公差带分为16种
h和大G之间的配合
如图所示是一个间隙配合
h是和H之间的配合
是最小间隙为零的间隙配合
h和JS J K M之间的配合是过渡配合
那h和N P之间的配合是过盈配合
三
滚动轴承与轴颈外壳孔配合的选择
为了防止轴承内圈
与轴以及外圈
与外壳孔在机械运转时
产生不应有的相对滑动
必须选择适当的配合
由于滚动轴承内圈孔
和外圈外圆柱面的公差带
是固定的
因此轴承与轴颈
及外壳孔配合的选择
就是确定轴颈和外壳孔的公差带
选择时应考虑主要因素如下
1轴承套圈相对于负荷方向的
运转状态分为三种状态
有定向负荷旋转负荷
以及摆动负荷
首先我们看一下定向负荷
如图所示
左图是外圈固定内圈旋转
右图是内圈固定外圈旋转
并且两幅图同时受到Fr
向下的固定的径向力
因此对于左图来说
Fr针对于外圈是定向负荷
对于右图来说
Fr针对内圈是定向负荷
定向负荷的考虑
是保证套圈滚道的磨损均匀
相对于负荷方向固定的套圈
与轴颈或外壳孔的配合
应稍松些
以便在摩擦力距的带动下
它们可以做非常缓慢的相对滑动
从而避免了套圈滚到局部摩擦
第二是旋转负荷
还是刚才那两幅图
那左图呢
依然是外圈固定内圈旋转
右图是内圈固定外圈旋转
同时受到固定的Fr径向力
左图Fr针对于内圈旋转的时候
由于实时的接触点发生改变
因此对于左图来说
Fr和内圈是旋转负荷
对于右图来说
是内圈固定外圈是旋转的
Fr针对于外圈接触点的位置
是实时发生改变
因此Fr对于外圈是旋转负荷
相对于负荷方向旋转的套圈
与轴颈或外壳孔的配合
应保证他们能固定成一体
以避免他们产生相对滑动
从而实现套圈滚道均匀磨损
以提高轴承的使用寿命
三是摆动负荷
当大小和方向
按一定规律变化的
径向负荷依次往复的作用在
套圈轨道的一段区域上时
这表示该套圈
相对于负荷方向摆动
同学们可以看一下
左图和右头除了
受到一个Fr径向固定力的时候
还受到一个摆向力
对于左图来说
考虑的是内圈旋转时
有一个摆向力
对于右图来说
是外圈旋转的时候有一个摆动力
那么摆动力是随着旋转方向
它的轨迹是一个圆
而对于Fr是
始终受到一个向下的径向力
那根据四边形法则
可以合成一个合力
而该合力呢
是由小逐渐变大
又由大逐渐变小
运动轨迹依然是一个圆
综上所述
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
或具有较小间隙的间隙配合
当套圈相对于负荷方向旋转时
该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧
一般选用小过盈量的过盈配合
或过盈概率大的过渡配合
当套圈相对于负荷方向摆动时
该套圈与轴颈或外壳孔配合的松紧程度
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
2负荷的大小
根据径向当量动负荷Pr
与径向额定动负荷Cr的比值
确定轴承的负荷状态
分为轻负荷
正常负荷
以及重负荷
轻负荷的范围是
比值小于等于0.07
正常负荷是在
0.07小于等于0.15范围之内
重负荷是大于0.15范围之内
轴承在重负荷作用下
套圈容易产生变形
会使该套圈与轴颈
或外壳孔配合的
实际过盈量减小
而可能引起松动
影响轴承的工作性能
因此承受轻负荷
正常负荷
重负荷的
轴承与轴颈或外壳孔的配合
应依次越来越近
3滚动轴承游隙的选用和调整
轴承的游隙是指在无载荷的作用下
轴承内外圈间所能移动的最大距离
做径向移动者称为径向游隙
做轴向移动者称为轴向游隙
径向游隙分为2 0 3 4 5共五组
零组为基本组
游隙过大
就会使转轴产生较大的
径向跳动和轴向跳动
从而使轴承产生较大的振动和噪声
游隙过小
若轴承与轴颈外壳孔的配合
为过盈配合
则会使轴承中
滚动体与套圈
产生较大的接触力
并增加轴承摩擦发热
以致降低轴承寿命
因此游隙的大小应适当
具有0组游隙的轴承
与轴颈及外壳孔配合的
过盈量应适中
游隙比0组大的轴承
配合的过盈量应增大
游隙比0组小的轴承
其配合过盈量应减小
4工作温度的影响
轴承工作时
由于摩擦发热
和其他热源的影响
套圈的温度
会高于相配件的温渡
内外圈热膨胀都会使
相应的配合发生变化
轴承工作温度
高于一百度时
应对所选择的配合
做适当的修正
5旋转精度的影响
当轴承有较高的旋转精度要求时
为了消除弹性变形和振动的影响
避免采用间隙配合
与轴承内圈配合的轴颈
应采用公差等级IT5制造
与外圈配合的外壳孔
应采用公差等级IT6制造
6轴颈与外壳孔的结构和材料
轴承套圈与其相配件的配合
不应由于轴颈或外壳孔的
不规则形状
而导致轴承内外圈的不正常变形
对于剖分式外壳孔
与轴承外圈的配合
不宜采用过盈配合
但也不应使外圈在外壳孔内转动
为了保证轴承有足够的支撑面
当轴承安装于薄壁外壳
轻合金外壳或空心轴上时
应采用较厚壁壳
铸铁外壳
或实体轴更紧的配合
7安装与拆卸方便
在很多情况下
为了有利于安装和拆卸
特别是对于重型机械
为了缩短卸换轴承
或修理机器的时间
轴承采用间隙配合
当需要采用过盈配合时
常采用分离型轴承
或内圈带锥孔
和带紧定套或退卸套的轴承
8游动轴承的轴向位移
当要求轴承的一个套圈
在运动中能够轴向游动时
轴承外圈与外壳孔的配合
应采用间隙配合
9转速较高冲击负荷情况
最好都具有过盈配合性质
好
这节课就上到这里
同学们再见
-1.2 机械精度设计的研究对象
-1.3 标准化与优先数系
-1.4 几何量测量的基本知识
-讨论题1
-讨论题2
-讨论题3
-第一章 作业
-2.1 基本术语及其定义
-2.2 极限与配合国家标准的构成
-2.3 尺寸精度设计
-讨论题4
-讨论题5
-讨论题6
-第二章作业
-3.1 概述
--3.1.1 概述
-3.2 几何公差的标注方法及公差带
-3.3 公差原则
-3.5 几何精度的检测与评定
-讨论题7
-讨论题8
-讨论题9
-第三章作业
-4.4 表面微观轮廓精度的设计
-第四章作业
-第五章作业
-第六章作业
-第七章作业
-第八章作业
-9.3 圆锥要素的精度设计
-第九章作业
-10.1 尺寸链的基本概念
-10.2 用完全互换法计算尺寸链
-第十章作业
-11.1 典型零件精度设计
-第十一章作业
-期末考试