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滚动轴承内外径公差带优化方案

【摘要】:根据这种特性,滚动轴承国家标准规定了轴承内、外径的平均直径dmp、Dmp的公差,用以确定内、外圈结合直径的公差带。普通级、6级向心轴承和向心推力轴承的内、外圈的平均直径的极限偏差见表6-1、表6-2。为此,国家标准规定,所有精度级轴承内圈dmp的公差带布置于零线的下侧。应当指出,由于滚动轴承结合面的公差带是特别规定的,因此,在装配图上对轴承的配合,仅标注公称尺寸及轴、外壳孔的公差带代号。

滚动轴承的内、外圈都是宽度较小的薄壁件。在其加工状态和未与轴、外壳孔装配的自由状态下,容易变形(如变成椭圆形),但在装入外壳孔和轴上之后,这种变形又容易得到矫正。根据这种特性,滚动轴承国家标准(GB/T307.1—2017)规定了轴承内、外径的平均直径dmp、Dmp的公差,用以确定内、外圈结合直径的公差带。

普通级、6级向心轴承和向心推力轴承的内、外圈的平均直径的极限偏差见表6-1、表6-2。

表6-1 普通级、6级内圈平均直径的极限偏差(摘自GB/T307.1—2017)

表6-2 普通级、6级外圈平均直径的极限偏差(摘自GB/T307.1—2017)

由于滚动轴承属于标准零件,轴承内径和外径本身的公差带在轴承制造时已确定,因此,轴承内圈与轴颈的配合属于基孔制的配合,轴承外圈与外壳孔的配合属于基轴制的配合,如图6-3所示。

图6-3 与滚动轴承配合的轴、外壳孔常用公差带

由图6-3可见,在轴承内圈与轴的基孔制配合中,轴的各种公差带与一般圆柱结合基孔制配合中的轴公差带相同;但作为基准孔的轴承内圈孔,其公差带位置和大小都与一般基准孔不同。一般基准孔的公差带布置在零线之上,而轴承内圈孔的公差带则布置在零线之下,并且公差带的大小不是采用标准中的标准公差,而是用轴承内圈平均内径(dmp)的公差。这种特殊的布置,给配合带来一个特点,即在采用相同的轴公差带的前提下,其所得到配合比一般基孔制的相应配合要紧些,这是为了适应滚动轴承配合的特殊需要,因为在多数情况下,轴承内圈是随传动轴一起转动并传递扭矩,并且不允许轴、孔之间有相对运动,所以两者的配合应具有一定的过盈。但由于内圈是薄壁零件,又常需维修拆换,故过盈量又不宜过大。而一般基准孔、其公差带是布置在零线上侧,若选用过盈配合,则其过盈量太大,如果改用过渡配合,又可能出现间隙,使内圈与轴在工作时发生相对滑动,导致结合面磨损。为此,国家标准规定,所有精度级轴承内圈dmp的公差带布置于零线的下侧。这样当其与过渡配合中的k6、m6、n6等轴构成配合时,将获得比一般基孔制过渡配合规定的过盈量稍大的过盈配合;当与g6、h6等轴构成配合时,不再是间隙配合,而成为过渡配合。

在轴承外圈与外壳孔的基轴制配合中,外壳孔的各种公差带与一般圆柱结合基轴制配合中的孔公差带相同;作为基准轴的轴承外圈圆柱面,其公差带位置虽与一般基准轴相同,但其公差带的大小不采用标准中的标准公差,而是用轴承外圈平均外径Dmp的公差,所以其公差带也是特殊的。由于多数情况下,轴承内圈和传动轴一起转动,外圈安装在壳体孔中不动,故外圈与壳体孔的配合不要求太紧。因此,所有精度级轴承外圈Dmp的公差带位置,仍按一般基轴制规定,将其布置在零线的下侧。

应当指出,由于滚动轴承结合面的公差带是特别规定的,因此,在装配图上对轴承的配合,仅标注公称尺寸及轴、外壳孔的公差带代号。