滚动轴承配合选择
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滚动轴承与轴径及外壳孔的配合应采用什么公差原则一、引言在工程制造领域,滚动轴承是一种常用的零部件,用于支撑和旋转机械设备中的轴。
为了确保滚动轴承的稳定性和可靠性,轴径与外壳孔之间的配合公差原则至关重要。
本文将深入探讨滚动轴承与轴径及外壳孔的配合公差原则,帮助读者更好地理解这一主题。
二、滚动轴承与轴径配合公差原则1. 基本原理滚动轴承与轴径的配合公差原则需遵循ISO和GB标准,以确保轴承能够正确安装在轴上并具有良好的旋转性能。
根据ISO286-2和GB1800.1-1996标准,通常采用制轴径基准尺寸和制孔基准尺寸的形式进行配合。
制轴系列分为加置制轴系列、基准轴系列和负偏差制轴系列,制孔系列也分为加置制孔系列、基准孔系列和负偏差制孔系列。
在配合过程中,需根据具体要求选择适当的基准尺寸和公差等级。
2. 公差等级根据实际应用需求,轴径与滚动轴承的配合公差可分为一般配合、紧配合和松配合。
一般配合适用于一般情况下的轴承安装,具有良好的流动性和安装性。
紧配合适用于要求较高的工况,具有较小的间隙,能够提高轴承的刚性和传动精度。
松配合适用于对中心位置要求不高的场合,具有较大的间隙,可以减小装配难度和提高装配效率。
三、滚动轴承与外壳孔的配合公差原则1. 基本原理滚动轴承与外壳孔的配合公差原则同样需遵循ISO和GB标准,以确保轴承能够正确安装在外壳孔中并具有良好的稳定性。
在实际应用中,通常采用H7制孔和h7轴的配合,其中H7代表基准孔系列,h7代表基准轴系列。
还需根据具体要求选择适当的公差等级和配合类型。
2. 公差等级与轴径配合类似,外壳孔与滚动轴承的配合公差也可分为一般配合、紧配合和松配合三种类型。
一般配合适用于一般情况下的孔安装,具有良好的流动性和安装性。
紧配合适用于要求较高的工况,具有较小的间隙,能够提高外壳孔的刚性和稳定性。
松配合适用于对几何要求不高的场合,具有较大的间隙,可以减小装配难度和提高装配效率。
四、总结及个人观点通过以上对滚动轴承与轴径及外壳孔的配合公差原则的探讨,我们不难发现,配合公差原则的选择对于轴承的安装和使用至关重要。
各种结构类型轴承由于不同的结构特性,可适应于不同的使用条件,设计人员可根据自己的需要进行选择。
通常选择轴承类型时应综合考虑下列各主要因素:0)载荷情况载荷是选择轴承最主要的依据,通常应根据载荷的大小、方向和性质选择轴承。
1)载荷大小一般情况下,滚子轴承由于是线接触,承载能力大,适于承受较大载荷;球轴承由于是点接触,承载能力小,适用于轻、中等载荷。
各种轴承载荷能力一般以额定载荷比表示。
2)载荷方向纯径向力作用,宜选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承,也可考虑选用调心轴承。
纯轴向载荷作用,选用推力球轴承或推力滚子轴承。
径向载荷和轴向载荷联合作用时,一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承,这两种轴承随接触角。
增大承受轴向载荷能力提高。
若径向载荷较大而轴向载荷较小时,也可选用深沟球轴承和内、外圈都有挡边的圆柱滚子轴承。
若轴向载荷较大而径向载荷较小时,可选用推力角接触球轴承、推力圆锥滚子轴承。
3)载荷性质有冲击载荷时,宜选用滚子轴承。
(2)高速性能一般摩擦力矩小、发热量小的轴承高速性能好。
球轴承比滚子轴承有较高的极限转速,故高速时应优先考虑选用球轴承。
径向载荷小时,选用深沟球轴承:径向载荷大时,选用圆柱滚子轴承。
对联合载荷,载荷小时,选用角接触球轴承;载荷大时,选用圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承与角接触球轴承组合。
在相同内径时,外径越小,滚动体越轻越小,运转时滚动体作用在外圈上的离心力也越小,因此更适于较高转速下工作。
在一定条件下,工作转速较高时,宜选用直径系列为8,9,0,1的轴承。
保持架的材料与结构对轴承转速影响很大。
实体保持架比冲压保持架允许的转速高。
高速重载的轴承需验算其极限转速。
(3)轴向游动性能一般机械工作时,因机械摩擦或工作介质的关系而使轴发热,从而有热胀冷缩产生。
在选择轴承结构类型时,应使其轴有铀向游动的可能性。
因此,常在轴的某一端选用一内圈或一外圈无挡边的圆柱滚子轴承或滚针轴承,以适应由于热胀冷缩而引起轴的伸长或缩短。
2配合2.1配合的选择滚动轴承的内径尺寸和外径尺寸是按标准公差制造的,轴承内圈与轴,外圈与座孔的配合松紧程度只能通过控制轴颈的公差和座孔的公差来实现。
轴承内圈与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与座孔的配合采用机轴制。
正确选择配合,必须知道轴承的实际负荷条件,工作温度及其他要求,而实际上是很困难的。
因此,多数情况是根据使用精研选择配合的。
2.2负荷性质选择配合首先应考虑负荷向量相对套圈的旋转情况。
按照合成径向负荷向量相对于套圈的旋转情况,套圈所承受的复合可分为:固定负荷、旋转负荷和摆动负荷。
a. 固定负荷作用于套圈上的合成径向负荷,由套圈滚道的局部区域所承受,并传至轴或轴承座的相应局部区域,这种负荷称为固定负荷。
其特点是合成径向负荷向量与套圈相对静止。
承受定向负荷的套圈可选用较松的配合。
b.旋转负荷作用于套圈上的合成径向负荷沿滚道圆周方向旋转,顺次由各个部位所承受,这种负荷称为旋转负荷,其特点是合成径向负荷向量相对于套圈旋转。
承受旋转负荷的套圈应选紧配合,在特殊情况下,如负荷很轻,或在重负荷作用下套圈仅偶尔低速转动,轴承选用较硬材料和表面粗糙较高时,承受旋转负荷的套圈也可选用较松的配合。
c.摆动负荷作用于套圈上的合成径向负荷方向不定,这种负荷情况称为摆动负荷或不定向负荷,其特点是作用套圈上的合成径向负荷向量在套圈滚道的一定区域内摆动,为滚道一定区域所承受,或作用于轴承上的负荷是冲击负荷,振动负荷,其方向,数值经常变动的负荷。
承受摆动负荷得轴承内、外套{HotTag}圈与州、轴承座孔的配合都应采用紧配合。
2.3负荷大小套圈与轴或外壳间的过赢量取决于负荷的大小,较重的负荷采用较大的过赢量,较轻的负荷采用较小的过赢量。
通常将当量径向负荷p分成“轻”、“正常”、“重”负荷三种情况,其与轴承的额定动负荷c的关系,供选择轴和座孔公差带时参考。
2.4轴和外壳孔公差带的选择根据负荷的大小和性质,对轴和委可控的公差带规定。
滚动轴承如何配合选择一、配合的选择skf轴承的内径尺寸和外径尺寸是按标准公差制造的,轴承内圈与轴,外圈与座孔的配合松紧程度只能通过控制轴颈的公差和座孔的公差来实现。
轴承内圈与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与座孔的配合采用机轴制。
滚动轴承常用的配合。
正确选择配合,必须知道轴承的实际负荷条件,工作温度及其他要求,而实际上是很困难的。
因此,多数情况是根据使用精研选择配合的。
二、负荷大小套圈与轴或外壳间的过赢量取决于负荷的大小,较重的负荷采用较大的过赢量,较轻的负荷采用较小的过赢量。
通常将当量径向负荷分成“轻”、“正常”、“重”负荷三种情况。
三、负荷性质选择配合首先应考虑负荷向量相对套圈的旋转情况。
按照合成径向负荷向量相对于套圈的旋转情况,套圈所承受的复合可分为:固定负荷、旋转负荷和摆动负荷。
1. 固定负荷作用于套圈上的合成径向负荷,由套圈滚道的局部区域所承受,并传至轴或轴承座的相应局部区域,这种负荷称为固定负荷。
其特点是合成径向负荷向量与套圈相对静止。
承受定向负荷的套圈可选用较松的配合。
2.旋转负荷作用于套圈上的合成径向负荷,沿滚道圆周方向旋转,顺次由各个部位所承受,这种负荷称为旋转负荷,其特点是合成径向负荷向量相对于套圈旋转。
承受旋转负荷的套圈应选紧配合,在特殊情况下,如负荷很轻,或在重负荷作用下套圈仅偶尔低速转动,轴承选用较硬材料和表面粗糙较高时,承受旋转负荷的套圈也可选用较松的配合。
3.摆动负荷作用于套圈上的合成径向负荷方向不定,这种负荷情况称为摆动负荷或不定向负荷,其特点是作用套圈上的合成径向负荷向量在套圈滚道的一定区域内摆动,为滚道一定区域所承受,或作用于轴承上的负荷是冲击负荷,振动负荷,其方向,数值经常变动的负荷。
承受摆动负荷得轴承内、外套圈与州、轴承座孔的配合都应采用紧配合。
四、轴和外壳孔公差带的选择五、配合表面的粗糙度和形位公差配合表面的粗糙度和形位公差,直接影响产品的使用性能,如耐磨性,抗腐蚀性和配合性质等等。
滚动轴承的公差与配合任务一滚动轴承概述〖任务描述〗如图7-1所示为小齿轮轴部分装配图,小齿轮轴要求较高的旋转精度,轴承尺寸为内径50 mm,外径110 mm,额定动负荷Cr=32 000 N,轴承承受的当量径向负荷Pr=4 160 N。
试用类比法确定轴承的类型和精度等级。
图7-1 小齿轮轴部分装配图〖任务分析〗要完成此任务,学生需掌握滚动轴承的组成及分类,滚动轴承的公差等级及应用,以及其内、外径公差带特点等。
〖知识准备〗一、滚动轴承的组成及分类1.分类(1)按照滚动轴承所能承受的主要负荷方向分。
滚动轴承可分为向心轴承(主要承受径向负荷)、推力轴承(承受轴向负荷)、向心推力轴承(能同时承受径向负荷和轴向负荷)三种。
因而滚动轴承可用于承受径向、轴向或径向与轴向的联合负荷。
(2)按滚动体形状分。
滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承两类,滚子轴承又分为圆柱轴承和圆锥轴承两种。
2.组成滚动轴承由外圈1、密封 2、内圈3、滚动体4、保持架5、上圈 6和下圈7等组成。
其内圈与传动轴的轴颈配合,外圈与外壳孔配合,属于典型的光滑圆柱配合。
滚动轴承的工作性能和使用寿命,既取决于本身的制造精度,也与其配合件即外壳孔、传动轴的配合性质,以及外壳孔、传动轴轴颈的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等因素有关。
二、滚动轴承的公差等级及应用1.滚动轴承的公差等级(1)向心轴承(圆锥滚子轴承除外)公差等级共分为五级,即0、6、5、4 和2 级。
(2)圆锥滚子轴承公差等级共分为四级,即 0、6x、5 和4 级。
(3)推力轴承公差等级共分为四级,即 0、6、5 和4 级。
2.滚动轴承各精度等级的应用0级轴承属于普通精度,在机械行业中广泛应用,主要用于旋转精度要求不高的机械中,如卧式车床变速箱和进给箱、汽车和拖拉机的变速箱、普通电机、水泵、压缩机和涡轮机等。
除0级外,其余各级轴承统称高精度轴承,主要用于高线速度、高旋转精度的场合,高精度的轴承在各种金属切削机床中应用较多,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;用于精密机床主轴上的轴承精度应在5 级及以上;而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的主轴支承,则需选用4 级及以上超精密轴承。
滚动轴承内圈与轴配合的正确标注滚动轴承内圈与轴的配合是滚动轴承中非常重要的一部分。
它直接影响到轴与内圈之间的摩擦、转动灵活性、寿命等关键性能。
正确的配合设计可以提高轴承的工作效率和寿命,减少能量损失和故障率。
滚动轴承是通过滚动元件(如钢球或滚子)在内圈和外圈之间滚动来承载轴上的负荷。
而内圈与轴之间的配合是滚动轴承中最关键的配合之一。
它通常采用间隙配合,即内圈的直径略大于轴的直径,以确保轴能够自由旋转。
同时,通过适当的间隙设计,还可以在一定程度上减少轴承在工作时的振动和噪音。
在滚动轴承内圈与轴的配合设计中,首先需要考虑的是轴的尺寸和形状。
轴的直径和圆度应符合设计要求,以确保内圈能够正确地配合在轴上。
此外,轴的表面质量也是非常重要的。
轴表面应光滑、平整,并且没有明显的划痕、凹坑或氧化层。
这样可以减少摩擦和磨损,提高轴承的寿命。
而内圈的配合孔也是需要特别关注的。
内圈的配合孔应与轴的直径配合良好,既不能过紧,也不能过松。
过紧的配合会增加摩擦和能量损失,导致轴承发热、寿命缩短;过松的配合则会导致轴与内圈之间的间隙过大,使得轴承在工作时产生松动和振动。
因此,内圈的配合孔应根据轴的直径进行合理的加工和调整,确保两者之间的配合良好。
为了进一步提高轴承的性能,还可以采用表面处理技术来改善内圈与轴的配合。
例如,可以在轴的表面进行渗碳处理,形成一层硬度较高的碳化层,增加轴的表面硬度和耐磨性。
同时,还可以在内圈的配合孔表面进行镀铬处理,形成一层光滑的铬层,减少与轴之间的摩擦和磨损。
除了轴和内圈的配合设计外,还需要考虑润滑和密封等因素对轴承性能的影响。
正确的润滑可以减少摩擦和磨损,延长轴承的寿命。
而密封装置可以防止外界杂质进入轴承内部,保持润滑脂的正常工作。
因此,在轴承设计过程中,还需要考虑润滑和密封的要求,并相应地选择适合的润滑脂和密封装置。
滚动轴承内圈与轴的配合是滚动轴承中非常重要的一部分。
正确的配合设计可以提高轴承的工作效率和寿命,减少能量损失和故障率。
滚动轴承的组合设计选择正确的轴承类型及尺寸后,还要考虑轴承与其他零件之间的相对关系。
即以轴承组合为主体的配套设计包括轴承轴向固定、轴承组合的调整、轴承与其他零件的配合装拆等机械结构的设计。
滚动轴承常用于机械设备中轴类零件的支承。
滚动轴承能够使轴的运转精度得到保障,能够发挥轴承的性能。
支承结构的设计,需要综合多方面的因素进行考虑,比如轴承的配置、轴承的固定、轴向定位结构与调整、轴承游隙调整、轴的热膨胀补偿、轴承的润滑和密封等问题。
滚动轴承的固定1、轴承配置轴类零件通常采用前后双点支承结构,每个支承由1或2个以上轴承组成。
可根据轴的载荷方向来选择轴承布局。
向心轴承对称布置,可以适用于纯径向载荷的轴,同型号的角接触轴承,可以适用于受径向和轴向载荷作用的轴。
两个角接触轴承的配置可采用下3种方式之一。
(1)背对背排列外圈宽面相对即称为背对背,背对背排列适用于载荷作用中心处于轴承中心线之外的结构形式。
这种排列方式优点较多,比如支点间跨距大,悬臂长度较小,其末端刚性大。
当轴受热膨胀伸长时,轴承游隙将变大,因此轴承不会出现卡死。
如果采用预紧安装,预紧量将会在轴受热膨胀伸长时减小。
(2)串联排列外圈窄面或外圈宽面都朝向一侧即称为串联排列,适用于载荷作用中心处于轴承中心线同一侧的结构形式。
(3)面对面排列外圈窄面相对即称为面对面,面对面适用于排列载荷作用中心处于轴承中心线之内的结构形式。
这种排列方式结构相对简单、装拆方便。
但是,当轴受热伸长时,由于轴承游隙减小,非常容易造成轴承卡顿或卡死,因此要注意轴承游隙的调整。
2、支承结构的基本形式轴的径向自由度通常由两个轴承支承来共同限定,而轴向限位则可以有多种不同的限位方式,机械工程中常见支承结构有以下3种基本形式。
(1)两端固定支承两个支承点分别限制轴的一个方向的轴向位移,称为两端固定支承。
两端固定支承适用于轴类零件所受纯径向载荷或者轴向载荷小的综合载荷作用。
通常采用滚动轴承组成两端固定支承时,在其中一个支承侧,使轴承外圆与外壳孔间采用过渡的配合,同时要在轴承外圈与端盖间预留少量的空隙,以提供轴的热膨胀长空间。
滚动轴承的配合在机器运转中,轴承内圈与轴,轴承外圈与外壳孔之间容易产生打滑现象,这种现象使配合面上发生摩擦、磨损、腐蚀或摩擦裂纹等,以致造成轴承、轴、外壳的损伤,进而磨损粉粒会混入轴承内部,导致运转不良,异常发热或振动。
使轴承不能充分发挥作用,因此选择和保持正确的配合非常重要。
零件配合表面的精度主要由三部分构成:1.尺寸公差2.形状、位置公差3.零件表面的粗糙度一.尺寸公差的术语及定义:1.基本尺寸:设计时给定的尺寸。
(l小写字母表示轴、L大写字母表示孔)2. 极限尺寸:允许尺寸变化的两各界限值。
即最大极限尺寸:lmax、Lmax和最小极限尺寸:lmin、Lmin。
3.实际尺寸:实际测量得到的尺寸4. 极限偏差:上、下偏差的统称。
上偏差ES(es)=Lmax-L(lmax-l);5.注方法6.⑴I T1、I T14⑵那个偏差,孔和轴各有28个基本偏差代号:如:轴a;b;c;cd;d;e;ef;f;fg;g;h;js;j;k;m;n;p;r;s;t;u;v;x;y;z;za;zb孔A;B;C;CD;D;E;EF;F;FG;G;H;JS;J;K;M;N;P;R;S;T;U;V;X;Y;Z;ZA;ZB;ZC.如:加工一轴Φ17h5与承受轻载荷的6203轴承相配求轴的尺寸公差。
解:Φ17h5 已知:5即标准公差为I T5级;h即为轴的基本偏差代号。
查标准公差表:基本尺寸为Φ17,I T5=8μ=0.008㎜,即T=0.008㎜.查基本偏差表:h es=0,于是:ei=es-T=0-(0.008)=-0.008㎜.于是,该轴即为:Φ170-0.008 较松的过渡配合。
配合的定义及种类:基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。
1.间隙:孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正时称为间隙。
用X表示,数值前用“+”。
间隙配合:(松配合)具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。
特点:孔的公差带始终在轴的公差带的上方。