7滚动轴承的公差与配合

第7章 滚动轴承的公差与配合

向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为0、6、5、4、2五级；圆锥滚子轴承分为0、6x、5、4、2五级；推力轴承分为0、6、5、4四级。轴承精度等级代号用字母“P”和数字的组合表示。P0、P6（P6X）、P5、P4、P2分别表示轴承精度为0、6、5、4和2级。

P0级轴承是普通级轴承，在机械中应用最广，一般用在旋转精度要求不高的机械中，例如普通车床的变速及进给机构中的轴承、汽车的变速机构的轴承、普通减速器的轴承。P0级轴承在产品和图样上不用标注其精度等级。

6级和5级轴承属中级和较高级精度，主要是用在转速和旋转精度要求较高的机构中。例如，普通车床主轴的后支撑轴承用6级、前支撑用5级精度的轴承。

4级和2级轴承分属高级和精密级轴承，多用于转速很高或要求旋转精度很高的精密机械中的轴的支撑。例如，高精度的磨床和车床、精密螺纹车床和齿轮磨床的主轴选用4级轴承，精密坐标镗床、高精度齿轮磨床和数控机床的主轴用2级轴承作为轴系的支撑。

7.2滚动轴承内径和外径的公差带及其特点

国家标准GB307.1-2005对向心轴承内径d和外径D规定了两种尺寸公差。滚动轴承内外圈均为薄壁件，在自由状态下容易变形，所以规定了单一径向平面内的平均直径偏差，内径的平均直径偏差用Δdmp表示，外径的平均直径偏差用ΔDmp表示。

轴承内，外径尺寸公差的特点是所有公差等级的公差都单向配置在零线下方，即上极限偏差为零，下极限偏差为负值。图7-2是各级精度的滚动轴承单一径向平面内平均直径

dmp和Dmp的公差带示意图。

图7-2 轴承单一平面平均内、外径的公差带

从图7-2可以看出，轴承内径和外径的上极限偏差均为零值，下极限偏差是负值。滚动轴承是标准件，轴承内圈和外圈分别作为基准孔和基准轴。光滑圆柱结合国家标准中，基准孔公差带的下极限偏差等于零，但轴承内圈公差带是其上极限偏差为零值。因此，滚动轴承的内圈公差带与轴颈公差带构成配合时，在一般基孔制中原属过渡配合将变为过盈配合，如k5、k6、m5、m6、n6等轴的公差带与一般基准孔H配合时是过渡配合，在与轴承内圈配合时则为过盈配合；在一般基孔制中原属间隙配合而成为过渡配合，如h5、h6、g5、g6等轴颈公差带与一般基准孔H的配合是间隙配合，而在与轴承内圈配合时变为过渡配合。也就是说，滚动轴承内圈与轴颈的配合与《公差与配合》中的同名配合要偏紧些。轴承外径公差带由于公差值不同于一般基准轴，是一种特殊公差带，与基轴制中的同名配合的配合性质相似，但在间隙或过盈量上是不同的，选择时要给予注意。

7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择

7.3.1与轴承相配合的轴颈和外壳孔的公差带

1.轴承套圈相对于负荷的状况

在大多数情况下，轴承的内圈与轴一起旋转，外圈不转，如减速器上的轴承。汽车轮轴上的轴承则是外圈旋转，内圈固定。

旋转的轴承套圈称动圈，不转动的轴承套圈为静圈。轴承套圈相对于负荷方向旋转（如减速器上的轴承内圈和汽车车轮上轴承的外圈），随着轴承套圈（动圈）的转动，负荷依次作用在轴承套圈的各个部位上，这时套圈所受的负荷为旋转负荷。为了防止轴承动圈与其配合件（轴颈或外壳孔）之间相互滑动而产生磨损，两者之间应选择过盈配合或平均能得到过盈的过渡配合，如可选择k5、k6、m5、m6等轴颈的公差带，外壳孔的公差带选择N6、N7、P6、P7等。

轴承固定不动的套圈，其所受的负荷为固定负荷。套圈受固定负荷时，负荷集中作用在轴承套圈的某一很小的局部区域，在套圈局部区域上的滚道容易产生磨损。为了使固定套圈能在摩擦力矩的带动下缓慢转动使套圈滚道各部分均匀磨损和使轴承装拆方便，相对于负荷方向固定的套圈（静圈）应选择间隙配合或平均是过盈的过渡配合，如选择H7、JS7等作为外壳孔的公差带，轴颈的公差带选择f6、g5、h6等。

摆动负荷是指轴承转动时，作用于轴承上的固定径向负荷（如齿轮力）与旋转的径向负荷（如离心力）所合成的径向负荷依次反复作用在固定套圈的局部区域上的一种负荷。轴承套圈承受摆动负荷时，与套圈受转动负荷的情况类似，应选择过盈配合或过渡配合，但可稍松些。

2.负荷大小

向心轴承负荷的大小用径向当量动负荷Pr与径向基本额定动负荷Cr的比值区分。当量动负荷Pr是通过轴承受力分析经计算得到，不同型号轴承的Cr值可查轴承手册得到。

Pr/Cr≤0.07称为轻负荷，Pr/Cr＞0.07～0.15称为正常负荷，Pr/Cr＞0.15称为重负荷。

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而引起配合松动。所以，应选较紧的配合，负荷越大配合过盈越大。

承受较轻负荷的轴承，可选较松的配合。旋转的内圈受重负荷时，其配合轴颈的公差带可选n6、p6等；轴承受正常负荷时，轴颈的公差带可选k5、m5等。