第六章 滚动轴承的公差与配合(2学时)
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本次课内容:
1. 滚动轴承的互换性的概念和滚动轴承公差等级的规定及其应用;
2. 滚动轴承内、外径公差带的特点以及相配轴颈、外壳孔的公差带;
3. 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用。
4. 本章小结。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容:
1.滚动轴承公差等级的规定;
2.滚动轴承公差带的特点及选用;
3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用。
本次课难点:
滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用。
本次课教学方法:
1.讲解本次课的重点、难点时设计课堂提问,掌握学生理解情况。
2.只在显示某些图、表及小结时,使用多媒体课件。
课外作业:6-4、6-7
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具体内容的详细教案如下:(加黑字表示板书内容或应有板书的地方)

第一节 滚动轴承的互换性和公差等级
一、
滚动轴承的互换性
注:首先用图6-1 滚动轴承的类型(见课件)简要说明滚动轴承的类型、作用、与结合件配合的基本尺寸。以及其采用的互换性类型。
二、 滚动轴承的公差等级及其应用
1.滚动轴承的公差等级
滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转精度决定。
公差等级分为2、4、5、6(6x)、0共五个级,它们依次由高到低,2级最高,0级最低。
2.各个公差等级的滚动轴承的应用
注:用教材表6-1(见课件)说明各个公差等级的滚动轴承的应用范围。
第二节 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带
一、 滚动轴承内、外径公差带的特点
滚动轴承内、外圈属薄壁零件,极易变形。当轴承与刚性零件轴、箱体上具有正确几何形状的轴颈、外壳孔装配后,这种变形容易得到矫正。因此,GB/T307.1—1994中规定:
1.GB GB/T307.1—1994中规定两种尺寸及其偏差:
1)单一平面平均内径:用dmp表示。
2)单一平面平均外径:用Dmp表示。
3)单一平面平均内径偏差:Δdmp表示。
4)单一平面平均外径偏差:用ΔDmp表示。
单一平面平均内、外径偏差必须在极限偏差范围内,因为dmp、Dmp是配合时起作用的尺寸。
dmp和Dmp的尺寸公差带见教材图6-2(见黑板或课件),部分向心轴承的Δdmp和ΔDmp的极限值见教材表6-2(见课件)。
2.滚动轴承内、外径公差带特点
滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制,外圈与外壳孔的配合应采用基轴制。
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用上图对滚动轴承内、外径公差带特点作以下说明:
1)内圈内径d和外圈外径D公差带都是从零线开始向下配置;
2)轴承内圈d公差带与一般的基孔制公差带不同,上偏差为零是为了与基本偏差代号为k、
m、n等的轴颈配合时形成了具有小过盈的配合。(要说明为什么?)
3)外圈外径D公差带的基本偏差与一般基轴制配合的基准轴公差带的基本偏差(其代号为h)相同,但这两种公差带的公差数值不相同。
二、与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带
注:用教材图6-3、图6-4(见课件)说明与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带,并要说明从图6-3可见,h5、h6、h7、h8轴颈与轴承内圈的配合已变成过渡配合,k5、k6、m5、m6、n6轴颈与轴承内圈的配合已变成过盈较小的过盈配合,其余的也有所偏紧;从图6-4可见,轴承外圈与外壳孔的配合跟GB/T1801—1999中基轴制同名配合相比较,配合性质基本一致。
第三节 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合选用
一、选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素
正确选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合,对保证机器正常运转、提高轴承的使用寿命、充分发挥其承载能力影响很大。滚动轴承的配合一般用类比法选择,选择时主要考虑下列影响因素:
1. 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态(考虑滚道的磨损)
(1) 轴承套圈相对于负荷方向固定:固定套圈受局部负荷
(2) 轴承套圈相对于负荷方向旋转:旋转套圈受循环负荷
注:用教材图6
(3) 轴承套圈相对于负荷方向摆动
注:当套圈所受负荷如教材图6
结论:
(1) 当套圈相对于负荷方向固定时,该套圈与轴颈或外壳孔的配合应稍松些。一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。
(2) 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧。一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时,过盈量的大小可以通过计算确定。
(3) 当套圈相对于负荷方向摆动时,该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度,一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合相同,或稍松一些。
注:以上负荷类型是选择时主要考虑下列影响因素,应详细讲解,下面2-6点(见课件)简单讲解。
(注:以上内容1学时)
2. 负荷的大小(见教材表6-3) 3. 径向游隙4.
轴承工作时的微量轴向移动5. 轴承工作时的温度6.
其他因素
二、 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的公差等级的确定
与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的精度包括它们的尺寸公差带、形位公差和表面粗糙度轮廓幅度参数值。GB/T275—1993对与0级和6级滚动轴承配合的轴颈和外壳孔所要求的精度作了具体规定。
所选择轴颈和外壳孔的标准公差等级应与轴承公差等级协调。与0级轴承配合的轴颈一般为1T6,外壳孔一般为IT7。对旋转精度和运转平稳性有较高要求的工作场合,轴颈应为 IT5,外壳孔应为1T6。
三、 轴颈和外壳孔的公差带的确定
对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求的场合,轴承游隙为0组游隙。轴为实心或厚壁空心钢制轴,外壳(箱体)为铸钢件或铸铁件,轴承的工作温度不超过100°C时,确定外壳孔和轴颈的公差带可根据设计手册(课本表6-4~6-7)进行选择。
(注:课件中将表6-4—6-7选入)
二、轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值的确定
表面粗糙度轮廓幅度参数值,这可参照表6-8、6-9选取(见课件)。