互换性与测量技术基础课程电子教案 机械精度设计多媒体系列CAI课件 授课教师：马惠萍 联系方式：13796602979 Email：mhp@hit.edu.cn 哈工大电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系

内容提要: 第6章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 1.滚动轴承的公差等级及其应用； 2.滚动轴承内径和外径的公差带； 3.与滚动轴承配合的孔、轴公差带（取自GB/ 1801 - 1999 ）； 4.滚动轴承与孔、轴配合的选用； 5.轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度及其在图样上的标注。

第6章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 本章开始学习典型零部件的精度设计。 滚动轴承 键和花键 主要介绍 圆锥 普通螺纹 圆柱齿轮 它们的精度设计,实际上是尺寸公差、几何公差和表面粗糙度在以上典型零件中的实际应用。

6.1 概 述 一. 滚动轴承的组成及种类 向心 — 径向力 按负荷 方向分 推力— 轴向力 向心推力— 径向力、轴向力

二. 滚动轴承的公差等级及其应用 根据（1）尺寸精度 （2）旋转精度 内、外圈作相对运动时跳动的程度 G E D C B 高 0 6 5 4 2 G E（EX） D C 高 0 6（6X） 5 4

向心轴承公差如表6.1所示。 6 5 4 2 06542

由表中可见，轴承的内外径尺寸有2种公差： （1）单一平面内的平均直径公差 dmp(Dmp)=[dmax(Dmax)+ dmin(Dmin)]/2 配合尺寸 Δdmp(ΔDmp)= dmp(Dmp)–d (D) 为控制配合尺寸 （2）单一平面内的直径公差 dS(DS)= da(Da) 实际尺寸 ΔdS(ΔDS)= dS(DS)–d (D) 为控制实际尺寸

根据 转速 n 旋转精度 0级: 普通级，用于普通机床的变速箱、普通电动机、压缩机等； 一般旋转机构中的低、中速及旋转精度要求不高的轴承； 6，6X级:中等级，用于普通机床的后轴承、精密机床变速箱等转速和旋转精度要求较高的旋转机构； 5级、4级:精密级，精密机床的主轴承、精密仪器仪表中使用的主要轴承等转速和旋转精度要求高的旋转机构； 2级: 超精级，用于齿轮磨床、精密坐标镗床、高精度仪器仪表等转速和旋转精度要求很高的旋转机构的主要轴承；

三. 滚动轴承与孔、轴配合公差带 es=0 ES=0 图6.2 轴承内、外圈公差带图

轴承外圈与孔配合的尺寸公差带 16种

17种 轴承内圈与轴配合的尺寸公差带

基孔制配合

四. 孔、轴公差带的选用 （参照表6.2 —表6.5选用） 1. 负荷类型: 负荷状态：Pr--当量径向动负荷， Cr--额定径向动负荷 轻负荷：Pr  0.07Cr 正常负荷：0.07Cr<Pr0.15Cr 重负荷：Pr>0.15Cr

续表6.2

五. 孔、轴几何公差和表面粗糙度的选用 1. 几何公差(如表6.6所示） 轴向圆跳动 几何公差

2. 表面粗糙度（如表6.7所示）

例6.1 某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单列向心轴承(d×D×B=Φ40×Φ90×23)支承， Pr=4000N， Cr=32000N。 试确定：（1）与该轴承内、外圈配合的轴颈、外壳孔的公差带代号； （2）画出轴承、轴颈和外壳孔的尺寸公差带图； （3）确定轴颈、外壳孔的几何公差值和表面粗糙度值，并将设计结果标注在装配图和零件图上。 外壳孔 轴颈

（4）标注 (见图6.8所示) 装配图的标注

零件图的标注 0.0025

课 堂 练 习 试将下列要求标在图上： (1) 大端圆柱面：尺寸要求为φ４5 h7 mm ， 并采用包容要求，   试将下列要求标在图上： (1) 大端圆柱面：尺寸要求为φ４5 h7 mm ， 并采用包容要求， 表面粗糙度Ｒa的上限值为0.8μｍ； (2) 小端圆柱面：尺寸为φ25±0.007mm， 圆度公差为0.01mm， Rz的 最大值为1.6μm，其余表面Ｒa 的上限 值均为6.3μｍ。

作 业 题 答 案 作业题1：有一6级6309的滚动轴承，内圈为Φ45mm，外圈为Φ100mm。内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为H6，试画出配合的尺寸公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。

作业题2： 皮带轮内孔与轴的配合为Φ40H7／js6，0级滚动轴承内圈与轴的配合为Φ40js6，试画出上述两种配合的尺寸公差带图。并根据平均过盈或平均间隙比较它们的配合的松紧。

例题1：某圆柱齿轮减速器中的小齿轮轴，有较高的旋转精度要求，由两个6级向心球轴承支承，轴承内圈直径为Φ35mm，外圈外径为Φ80mm，径向额定动负荷Cr＝32000N，轴承承受的当量径向动负荷Pr＝3800N。 试确定： （1）与该轴承内、外圈配合的轴颈、外壳孔的公差带代号； （2）画出轴承、轴颈和外壳孔的尺寸公差带图； （3）确定轴颈、外壳孔的几何公差值和表面粗糙度值，并将 设计结果标注在装配图和零件图上。

轴承在总装图和零件图上的标注（图册P93中4-5-6和4-5-7） 总装图：写轴和孔配合代号 零件图：注出尺寸和尺寸极限偏差，几何公差值，表面粗糙度(P94) A -0.012

习题：某圆柱齿轮减速器中的小齿轮轴，有较高的旋转精度要求，由两个6级深沟球轴承支承，轴承内圈直径为Φ45mm，外圈外径为Φ120mm，径向额定动负荷Cr＝32000N，轴承承受的当量径向动负荷Pr＝1800N。 试确定： （1）与该轴承内、外圈配合的轴颈、外壳孔的公差带代号； （2）画出轴承、轴颈和外壳孔的尺寸公差带图； （3）画出轴颈的零件图,并标注尺寸公差和几何公差值、表面粗糙度值。