1、7、轴承的配合和游隙7.1 配合轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常重要，当配合过松时，配合面会产生相对滑动称做蠕变。蠕变一旦产生会对磨损配合面，损伤轴或外壳，而且，磨损粉末会侵入轴承内部，造成发热、振动和破坏。过盈过大时，会导致外圈外径变小或内圈内径变大，会减小轴承内部游隙，另外，轴和外壳加工的几何精度也会影响轴承套圈的原有精度，从而影响轴承的使用性能。 g65hjkm56np合合G67H8JKMN7P图 7.1 轴 及 外 壳 孔 的 尺 寸 公 差 及 配 合 （ P0级 ）外 壳 配 合轴 合合7.1.1 配合的选择7.1.1.1 负荷的性质与配合选择配合应根据轴承承受负荷的方
2、向和内圈、外圈的旋转状况而定，一般参照表 7.1。表 7.1 负荷的性质和配合轴承旋转条件 图 例 负荷性质 配合方式内圈：旋转负圈：静止负荷方向：固定 内圈：静止外圈：旋转负荷方向：与外圈同时旋转 内圈旋转负荷外圈静止负荷 内圈：采用静配合（过盈配合）外圈：可用动配合（游隙配合）外圈：旋转内圈：静止负荷方向：固定内圈：静止外圈：旋转负荷方向：与内圈同时旋转 内圈静止负荷外圈旋转负荷内圈：可用动配合（游隙配合）外圈：采用静配合（过盈配合）在负荷方向不确定，或负荷不平衡有振动的场所常选用内、外圈均为静配合2） 、推荐使用的配合为选择适合用途的配合，要考虑轴承负荷的性质、大小、温度条件、轴承的安装
3、、拆卸各种条件因素。将轴承安装到薄壁外壳、空心轴的场合，过盈量需要比普通大；分离式外壳易使轴承外圈变形，因此外圈需要静配合的条件下应谨慎用；在振动大的场合，内圈、外圈应采取静配合。最一般的推荐配合，参照表 7.2，表 7.3表 7.2 向心轴承与轴的配合轴径 d（mm）条件 适用例（参考）球轴承圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承自动调心滚子轴承调心滚子轴承备注需要内圈在轴上易于移动静止轴的车轮 g6外圈旋转负荷不需内圈在轴上易于移动张紧轮架、绳轮所有尺寸h6精度有要求时，用g5、 h5,大轴承并要求便于移动的场合也可用 f 618 以下 Js518-100 40 以下 Js6 (j6)100-200 4
4、0-140 k6轻负荷:0.06Cr 以下的负荷变动负荷家电、泵、鼓风机、搬运车、精密机械、机床140-200 m6精度有要求时用 p5 级，内径 18mm以下的精度球轴承使用h5。18 以下 Js518-100 40 以下 40 以下 k5100-140 40-100 40-65 m5140-200 100-140 65-100 m6200-280 140-200 100-140 n6 200-400 140-280 p6 280-500 r6普通负荷:（0.060.13）Cr 的负荷部分中大型电动机涡轮机、泵、发动机主轴、齿轮传动装置、木工机械 超过 500 r7单列圆锥滚子轴承及单列向心
5、推力球轴承可以用k6、 m6 代替k5、m5。 50-140 50-100 n6 140-200 100-140 p6 超过 200 140-200 r6内圈旋转或方向不定负荷重负荷:0.13Cr 的负荷或冲击负荷铁道、产业车辆 电车主电动机建筑机械粉碎机 200-500 r7需要大于普通游隙的轴承仅承受轴向负荷 各种轴承使用位置所有尺寸 Js6(j6)表 7.3 向心轴承与外壳孔的配合条件 适用例（参考） 外壳孔公差外圈的移动 备注薄壁轴承重负荷汽车车轮（滚子轴承）起重机走行轮 P7普通负荷、重负荷汽车车轮（球轴承）振动筛N7外圈旋转负荷 轻负荷或变 动负荷 传送带轮、滑车 张紧轮整体型外壳
6、孔不定大冲击负荷 电车的主机M7外圈不能向轴向方向移动普通负荷或轻负荷 K7外圈原则上不能向轴向方向移动外圈不需向轴向方向移动向负荷普通负荷或轻负荷泵曲轴的主轴中大型电动机 JS7（J7）外圈可以向轴向移动需要外圈可以向轴向方向移动各类负荷 一般的轴承铁道车辆的轴承箱 H7整体型外壳孔或分离型外壳孔 普通负荷或轻负荷 带座轴承 H8轴和内圈成为高温 造纸干燥机 G7外圈轴向方向移动容易内圈旋转负荷磨削主轴后部球轴承高速离心压缩机固定侧轴承JS6（J6）外圈可以轴向方向移动 不定向方向负荷普通负荷、轻负荷，特别需要精密旋转磨削主轴后部球轴承高速离心压缩机固定侧轴承K6外圈原则上固定于轴向方向变动
7、负荷，特别需要精密旋转和大刚性机床主轴用圆柱滚子轴承M6 或N6外圈固定于轴向方向负荷大时，适用比 K 大的过盈量配合，特别要求高精度的情况下，须更进一步地按用途分别用小的允许差配合。整体型外壳 内圈旋转负荷要求无噪音运转 家用电器 H6外圈向轴向方向移动3） 、轴、外壳的精度和表面粗糙度轴、外壳精度不好的情况下，轴承受其影响，不能发挥所需性能。比如，安装部分挡肩如果精度不好，会产生内、外圈倾斜。在轴承负荷外，加上端部集中负荷，使轴承疲劳寿命下降，更严重的会成为保持架破损，烧结的原因。再者，外壳由于外部负荷而造成的变形大。需要能够充分支撑轴承的刚性，刚性愈高，对轴承噪音、负荷分布则愈有利。在一
8、般使用条件下，车削终加工或精密镗床加工就可以。但是，对于旋转跳动、噪声要求严格的场合及负荷条件过于苛刻，则需采用磨削终加工。在整体外壳排列 2 个以上轴承时，外壳配合面要设计得能够加工穿孔。在一般的使用条件下，轴、外壳的精度与光洁度可根据下表 7.4。表 7.4 轴、外壳的精度与粗糙度项目 轴承的等级 轴 外壳圆度公差0 级、6 级5 级、4 级IT3 IT4 2 2IT3 IT4 2 2IT4 IT5 2 2IT3 IT4 2 2圆柱度公差0 级、6 级5 级、4 级IT3 IT4 2 2IT2 IT3 2 2IT4 IT5 2 2IT2 IT3 2 2挡肩的跳动公差 0 级、6 级5 级、
9、4 级 IT3IT3 IT3IT4IT3配合面粗糙度Ra (max)小型轴承大型轴承3.26.36.312.57.2 轴承游隙：轴承游隙如图 1 所示：7.2.1 轴承内部游隙所谓轴承内部游隙，即指轴承在未安装于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一固定，然后使未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可以分为径向游隙和轴向游隙。在测量轴承的内部就游隙时，为使测量值稳定，一般在套圈上施加测试负荷。因此，测试值要比实际游隙值大，即多出一个施加测试负荷而产生的弹性变形量。轴承内部游隙的实际值根据表 7.4。对上述弹性变形造成的游隙增加量加以修正。滚子轴承的弹性变形量可忽略不计。 表 7.4
10、 为消除测试负荷影响的径向游隙修正量（深沟球轴承） 单位：um公称轴承内径d（mm） 游隙修正量超过 到测试负荷（N） C2 普通 C3 C4 C510（包括）1824.549147344568458469469469图 1 轴承游隙7.2.2 轴承游隙的选择轴承的运转游隙，由于轴承配合以及内外圈温差的原因，一般要比初期游隙小。运转游隙与轴承的寿命、温升、振动以及噪音有着密切的关系，所以必须将其设定为最佳状态。从理论上讲，轴承在运转时，稍带负的运转游隙，则轴承的寿命最大。但要保持这一最佳游隙是非常困难的。随着使用条件的变化，轴承的负游隙会相应增大，从而导致轴承寿命显著下降或产生发热。因此，一般
11、将轴承的初期游隙定为略大于零。7.2.2.1 运转游隙的计算方法运转游隙可以从轴承的初期游隙和因为过盈所造成的游隙减少量，以及因外圈温度差而产生的游隙变化量求出。 eff = 0( f+ t) （7.1） eff：运转游隙 mm 0：轴承游隙 mm f：过盈造成的游隙减少量 mm t：内外圈温度差所引起的游隙减少量 mm（1） 、过盈造成的游隙减少量轴承采用静配合安装于轴或轴承箱上时，内圈膨胀，外圈收缩，导致轴承内部游隙减少。内圈或外圈的膨胀或收缩量，因轴承形式，轴和轴承箱形状、尺寸及材料不同而不同，大致近似过盈量的 70%90%。 f =（0.700.90）x deff （7.2）式中， f
12、 ：过盈造成的游隙减少量 mm deff ：有效过盈量 mm（2） 、内、外圈温度差造成的游隙减少量轴承运转时，一般外圈温度比内圈或滚动体温度低 510。若轴承箱放热量大或轴连着热源，或空心轴内部有热流体流动，则内外圈温度差更大。该温度差造成的内外圈热膨胀量之差便成为游隙减少量。 t =x T x D0 (7.3) t ：温度差造成的游隙减少量 mm ： 轴承钢的线膨胀系数 12.5 x 10-6/ T：内外圈的温度差 D0：外圈的滚道直径 mm外圈滚道直径 D0 可用式（7.4 ） 、 （7.5）求出近似值。对于球轴承及自动调心滚子轴承，D0 =0.20（d+4.0D）（7.4）对于滚子轴承
13、（自动调心滚子轴承除外） ，D0 =0.25（d+3.0D）（7.5）式中， d：轴承内径 mmD：轴承外径 mm图 2：轴承径向游隙的变化7.2.3 轴承游隙的选择标准从理论上讲，轴承在安定运转状态下，稍微有点负的运转游隙时，轴承寿命最大。但实际上要保持这一最佳状态是非常困难的一旦某种使用条件变化，则负游隙增大，从而招致轴承寿命显著下降或发热。因此，通常选择初期游隙时，要求运转游隙取为仅稍大于零。对于通常条件下使用的轴承，将采用普通负荷的配合，转速和温度正常时，只需选择相应的普通游隙，使可得到适宜的运转游隙。表 7.5 非普通游隙适用举例使用条件 适用场合 选用游隙铁道车辆用车轴 C3承受重
14、负荷，冲击负荷，过盈量大 振动筛 C3、C4铁道车辆牵引电机 C4承受不定向负荷，内外圈均采用静配合 拖拉机、终减速机 C4轴承或内圈受热 造纸机、烘干机 C3、C4轧机辊道锟 C3降低旋转振动与噪声 微型马达 C2表 7.6 深沟球轴承的径向游隙（摘自 GB/T460493）公称轴承内径 d (mm)超过 到C2最小 最大C0(普通)最小 最大C3最小 最大C4最小 最大C5最小 最大- 2.52.5 66 100 60 70 74 11 132 1310 208 238 23- - -14 29- - -20 3710 1818 2424 300 90 101 113 185 205 20
15、11 2513 2813 2818 3320 3623 4125 4528 4830 5330 4040 5050 651 111 111 156 206 238 2815 3318 3623 4328 4630 5138 6140 6445 7355 9065 8080 100100 1201 151 152 1810 3012 3615 4125 5130 5836 6646 7153 8461 9765 10575 12090 140120 140140 160160 1802 232 232 2518 4818 5320 6141 8146 9153 10271 11481 13091
16、 147105 160120 180135 200表 7.7 自动调心球轴承的径向游隙（摘自 GB/T460493）圆柱孔轴承公称轴承内径 d(mm)超过 到 C2最小 最大 C0最小 最大 C3最小 最大 C4最小 最大 C5最小 最大2.5 66 1010 1414 1818 2424 3030 4040 5050 6565 8080 100100 1201 82 92 103 124 145 166 186 197 218 249 2710 315 156 176 198 2110 2311 2413 2914 3116 3618 4022 4825 5610 2012 2513 261
17、5 2817 3019 3523 4025 4430 5035 6042 7050 8315 2519 3321 3523 3725 3929 4634 5337 5745 6954 8364 9675 11421 3327 4230 4832 5034 5240 5846 6650 7162 8876 10889 124105 145表 7.8 圆柱滚子轴承滚针轴承的径向内部游隙（摘自 GB/T460493）圆柱孔轴承的互换性游隙公称轴承内径 d(mm) C2 C0 C3 C4 C5超过 到 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大- 10 0 25 20 45 35 60
18、 50 75 - -10 24 0 25 20 45 35 60 50 75 65 9024 30 0 25 20 45 35 60 50 75 70 9530 40 5 30 25 50 45 70 60 85 80 10540 50 5 35 30 60 50 80 70 100 95 12550 65 10 40 40 70 60 90 80 110 110 14065 80 10 45 40 75 65 100 90 105 130 16580 100 15 50 50 85 75 110 105 140 155 190100 120 15 55 50 90 85 125 125 16
19、5 180 220120 140 15 60 60 105 100 145 145 190 200 245140 160 20 70 70 120 115 165 165 215 225 275160 180 25 75 75 125 120 170 170 220 250 300表 7.10 电机用轴承的径向内部游隙深沟球轴承 圆柱滚子轴承游隙 备注 游隙 备注内径 d(mm) CM 推荐配合 内径 d(mm) 互换性 CM 非互换性CM 推荐配合超过 以下 最小 最大 轴 外壳孔 超过 以下 最小 最大 最小 最大 轴 外壳孔 18 4 11 js5 24 40 15 35 15 30 k518 30 5 12 40 50 20 40 20 3530 50 9 17 50 65 25 45 25 4050 80 12 22 65 80 30 45 30 4580 100 18 30k580 100 30 50 35 55m5100 120 18 30 100 120 35 65 35 60120 160 24 38 m5H67或js67120 140 40 70 40 65 n6Js67或K67
