如何在工业应用中选择轴承位公差与配合？教会你一招

轴承位与轴肩的公差

对于一般工业应用的普通级公差轴承,轴颈通常加工至以下公差:

• 轴颈加工至IT6级尺寸公差以及IT5级总跳动公差。

• 轴承座轴承位加工至IT7级尺寸公差以及IT6级总跳动公差。

公差等级的匹配组合见表2。总径向跳动的公差范围限制在ISO公差等级的一半,因为跳动公差被定义为两个同轴圆柱的半径，而ISO 公差等级是指直径。

当轴承安装在紧定套或退卸套上的轴承位时，允许使用更宽的直径公差。总跳动公差应与安装在圆柱形轴颈的轴承相同。

ISO公差等级的公差值见表3。

深沟球轴承6030用于电机。轴承承受正常载荷至重载荷(0.05C<P≤0.1C)，对转速和精度的要求适中。轴颈上要求过盈配合。为实现此配合，轴径应为150 m6㉫。总径向跳动应在IT5/2内(从表3查得:18/2= 9 μm)，轴肩的总轴向跳动应在IT5内(从表3查得:18μm)。

在图4中，尺寸公差范围以灰色表示，总径向跳动公差范围以蓝色表示。蓝色区域可位于灰色区域内的任何位置，但宽度不得超过9 μm。

当轴承采用过盈配合安装在空心轴上时，空心轴出现的弹性变形比实心轴多。因此，配合的效果低于相同尺寸的实心轴。

空心轴上过盈配合效果取决于一定的直径比(图5) :

• 空心轴直径比ci=di /d，

  直径比ci≤0.5时，配合效果的减少可以忽略不计。

• 轴承内圈直径比Ce=d/de，

  如果无法确定内圈的平均外径(de),则可采用以下公式估算直径比。

式中

Ce =轴承内圈的直径比

d =轴承内径[mm]

D =轴承外径[mm]

k =调整系数

   =0.25(22和23系列的自调心球轴承)

   = 0.25 (圆柱滚子轴承)

   =0.3 (其它轴承)

当轴的直径比ci> 0.5时,实心轴轴颈的公差应调整至可以获得与空心轴上相同效果的配合。可以通过以下步骤实现。

当轴承安装在紧定套或退卸套.上的轴承位时，允许使用更宽的直径公差。总跳动公差应与安装在圆柱形轴颈的轴承相同。

1.由实心轴轴颈所选的公差确定平均可能过盈量，△s (公差及相应配合)。

2.通过基于直径比Ci和Ce绘制的图表1来确定空心轴轴颈所需的过盈配合增量。

3.计算空心轴轴颈所需的平均可能过盈量，并选择相应的公差等级。

深沟球轴承6208(d=40mm,D=80mm)需安装在直径比ci=0.8的空心轴上。轴颈适用的公差等级是多少?

如果轴承装在实心轴上，并承受正常的载荷，合适的公差等级为k5。

• 轴承内圈的直径比为

• 实心轴上的平均可能过盈量为

  △s=(22 + 5)/2= 13.5 μm ( 表14， 40 mm的轴径选k5)。

• 空心轴轴颈的过盈配合增量是△H/ △s=1.7 (图表1,ci=0.8和Ce=0.77)。

• 空心轴轴颈所需的过盈量是

  △H=1.7 x13.5= 23 μm

• 空心轴轴颈适用的公差等级为m6(表14， 平均可能过盈量，(33 +13)/2=23 μm。

当轴承安装在紧定套或退卸套.上的轴承位时，允许使用更宽的直径公差。总跳动公差应与安装在圆柱形轴颈的轴承相同。

• 锥度允许偏差是相当于IT7/2的±公差值。轴承宽度B是公称尺寸，决定其标准公差值。锥度的允许偏差可根据以下公式计算

锥度的允许偏差范围可根据以下公式确定

式中

△k =锥度的允许偏差

Vk =锥度的允许偏差范围

B=轴承宽度[mm]

IT7=基于轴承宽度的公差等级值[mm]

k =锥度系数

   =12 (锥度为1:12时)

   = 30 (锥度为1:30时)

• 圆度公差定义为“在圆锥形轴表面的任何一个径向平面上，公差范围是限制在两个相距t的两个同心圆之内”。t为根据直径d确定的公差等级IT5/2。如果精度要求较高，则应采用IT4/2。

   

• 平直度公差定义为“在圆锥形表面的任何一个轴向平面上，公差范围是限制在两条相距为t的平行线之内”。t为根据直径d确定的公差等级IT5/2。

为了检查圆锥形轴颈是否在建议公差范围内，SKF 建议使用基于环规和塞规研发的特殊锥度规进行测量。更实用但精度较低的测量方法，包括使用环规、锥度规或正弦规。

轴承位的表面精度对轴承性能的影响，并不如其尺寸公差和形位公差那么大。然而，配合面的精度会影响光滑度，从而减少配合中的过盈量。控制表面精度可以确保获得所需的配合。

表面粗糙度参数Ra的参考值见表4。这些推荐值用于需要磨削的配合面，而轴颈通常都是磨削加工的。对于通常经过精车的轴承座配合面，Ra 值需要高一个等级。对于损失一些过盈量没什么大影响的应用，可使用比表4所列值粗糙一点的表面。

轴颈和轴承座轴承位的推荐公差值见下表。这些表适用于标准应用，但并未包含特定应用的全部详情。因此，还应额外参考选择配合和轴承位与轴肩的公差中的信息。

这些推荐值适用于尺寸公差 为普通级的轴承。此外，它们也适用于尺寸公差等级为P6的轴承。较窄的P6级公差范围会轻微改变公差配合。

公制轴颈的推荐公差:

• 对于实心钢轴:

  -径向球轴承(表5, 不包括带座轴承）

  -径向滚子轴承(表6，不包括滚针轴承)

  -推力球轴承和球面滚子推力轴承(表7)

• 对于铸铁或钢制轴承座:

  -径向轴承(表8)

  -推力轴承(表9)

带圆锥孔的轴承通常采用内圈过盈配合进行安装。配合由内圈在圆锥形轴颈或安装套上的推进距离决定。

• 自调心球轴承

• 球面滚子轴承

• CARB圆环滚子轴承

如果轴承安装在锥形套上，轴颈允许使用更宽的直径公差。总跳动公差应与安装在圆柱形轴颈上的轴承的公差相同(轴承位与轴肩的公差)。

适用公差见表10。表中所列公差适用于中等转速和中等精度要求。

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