如何在工业应用中选择轴承位公差与配合?教会你一招

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轴承位的尺寸公差由所需的配合决定。设备应用的精度要求将确定选用的轴承公差等级(轴承设置),以及配合面需要的跳动公差。轴承位的跳动公差由轴承位表面的总径向跳动以及轴肩的总轴向跳动决定。

 

 

 

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。

 

 

示例

 

 

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)。

 

 

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。

 

 

 

 

空心轴轴颈的公差

 

 

 

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?梢酝ü韵虏街枋迪。

 

 

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。

 

 

示例

 

 

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。

 

 

 

 

圆锥形轴颈的公差

 

 

 

对于圆锥轴颈, SKF推荐如下公差(图6) :

 

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。

 

 

 

 

圆锥定位

 

 

图6只给出了圆锥轴的尺寸公差和形位公差。圆锥轴的轴向位置需要提供额外的参数。在具体进行轴向定位时,还应该考虑轴承的轴向推进距离,以使轴承获得合适的过盈配合。

 

 

 

 

检查公差

 

 

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

 

 

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?刂票砻婢瓤梢匀繁;竦盟璧呐浜。

 

 

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。

 

 

 

 

适用于标准条件的轴承位公差

 

 

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

 

 

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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2020年9月24日 11:30
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