轴承精度基准.docx

轴承精度基准.docx

《轴承精度基准.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴承精度基准.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

轴承精度基准

关键字:

轴承精度,P6级轴承,高精度轴承,进口轴承

本文轴承供应商提供

精度的基准 

滚动轴承的精度分（主要）尺寸精度与旋转精度。

精度等级已标准化，分为0级、6X级、6级、5级、4级、2级六个等级。

精度从0级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于表1所示条件或场合时，需要5级或更高的精度。

以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的，但其称呼在各国标准中有所不同。

尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）

1、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差

2、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差

3、倒角尺寸的允许界限值

4、宽度的允许变动量 

旋转精度（与旋转体跳动有关的项目）

1、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动

2、内圈的允许横向跳动

3、外径面倾斜度的允许变动量

4、推力轴承滚道厚度的允许变动量

5、圆锥孔的允许偏差和允许变动量

轴承类型与适用精度等级

轴承形式    适用标准    适用精度等级

深沟球轴承    GB307 0级   6级    5级    4级    2级

角接触球轴承         0级   6级    5级    4级    2级

调心球轴承           0级    　    　    　    　    　

圆柱滚子轴承          0级   6级    5级    4级    2级

圆锥滚子轴承    公制系列（单列）    GB307    0级    6级    6级    5级    4级    　

公制系列（双列、四列）    SB/T5341994    0级  英制系列    SB/CO/T1089    Class4    　Class2    Class3    Class0    Class00

调心滚子轴承 GB307  0级    　    　    　    　    　

推力球轴承  0级    6级    5级    4级    　

推力调心滚子轴承 0级    　    　    　    　    　

GB/T30794标准将轴承等级划分为G E D C B。

ISO、JIS等标准对照如下：

标准    精度

GB/T30794    B    C    D    E    G

ISO    CLASS2    CALSS4    CLASS5    CLASS6    NORMAL CLASS

DIN    P2    P4    P5    P6    P0

ANSI    ABEC9    ABEC7    ABEC5    ABEC3    ABEC1

JIS    JIS2    JIS4    JIS5    JIS6    JIS0

精度的选定 

性能要求    用例    适用精度等级

要求放置体具有高跳动精度    音响、影像机器主轴（录像机、录音机）

雷达、抛物面天线转轴

机床主轴

电子计算机、磁盘主轴

铝箔辊颈

多级轧钢机支承轴承    P4

P5、P4、P2、ABEC9

P5、P4、P2、ABEC9

P5

P4

高速旋转    增压器

喷气式发动机主轴、辅机

离心分离机

液化天然气泵

涡轮分子泵主轴、保护轴承

机床主轴

涨紧轮    P5、P4

P5、P4

P5、P4

P5

P5、P4

P5、P4、P2、ABEC9

P5、P4

要求摩擦及摩擦变化小    控制机器（同步马达、伺服马达、陀螺万向架）

计量仪表

机床主轴    P4、ABMA 7P

P5

P5、P4、P2、ABEC9

一般精度    小型马达、齿轮传动装置、凸轮传动装置、发电器、低感应同步伺服电机、压力转子、打印机、复印机、检测仪器    P0、P6 

轴承的精度与等级

滚动轴承的精度分（主要）尺寸精度与旋转精度。

精度等级已标准化，分为P０级、P６级、P５级、P４级、P２级五个等级。

精度从０级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于表1所示条件或场合时，需要5级或更高的精度。

以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的，但其称呼在各国标准中有所不同。

表２列出了各种轴承型式所适用的精度等级以及各国标准之间的比较。

尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）

１、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差

２、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差

３、倒角尺寸的允许界限值

４、宽度的允许变动量

旋转精度（与旋转体跳动有关的项目）

１、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动

２、内圈的允许横向跳动

３、外径面倾斜度的允许变动量

４、推力轴承滚道厚度的允许变动量

５、圆锥孔的允许偏差和允许变动量

滚动轴承基本知识 

简介

一、滚动轴承的主要功能

在保证轴承有足够寿命条件下，用以支承转动（或摆动）零件，传递负荷，减少运动副之间的摩擦，使之转动灵活。

二、对轴承的基本要求

能够满足工作条件所要求的负荷、转速、工作精度、动态性能（噪声、振动）、环境温度和使用寿命。

三、滚动轴承的基本结构

滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。

基本结构特点

内圈与轴、外圈与轴承座孔装配在一起。

当内圈或外圈为旋转套圈时采用的是紧配合，非旋转套圈采用的是过渡配合。

滚动体（钢球、滚子或滚针）是滚动轴承的核心零件，当内外圈相对转动时，滚动体在内外圈的滚道之间滚动。

滚动体的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。

保持架能够使滚动体均匀分布、引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能。

滚动轴承的结构型式中，可以没有内圈、外圈或保持架，但必须有滚动体。

四、滚动轴承的材料

套圈和滚动体材料必须具有的特性：

接触疲劳强度高；硬度高；纯洁度高；耐磨性好；组织稳定性好；机械加工性能好。

常用的轴承材料高碳鉻轴承钢：

GCr15、GCr15SiMn等含鉻合金钢，热处理硬度一般为60～65HRC。

是目前使用最广泛的轴承材料。

常用的轴承材料

渗碳轴承钢：

    20Cr、20CrMoTi、20CrNiMo等，渗碳热处理后表面硬度一般为59～64HRC，心部硬度一般为30～45HRC。

韧性好，能够承受较大冲击负荷。

常用的轴承材料

保持架：

根据要求可以采用08或10钢板冲压保持架、HPb59-1黄铜实体保持架、尼龙66塑料保持架等。

五、滚动轴承的分类

按轴承承受的负荷方向：

向心轴承、推力轴承

按滚动体类型：

深沟球、圆柱滚子、圆锥滚子、滚针、球面滚子轴承等

按轴承外径尺寸大小：

微型、小型、中型、大型、特大型等

六、滚动轴承的基本加工过程

1、套圈的加工过程：

下料→锻造→退火（正火）→车加工→热处理→磨加工→超精→打印→零件终检→防锈→入库→（待合套装配）

2、钢球的工艺过程：

棒料→热冲→冲环带→退火→锉削→粗磨→软磨→热处理→硬磨→精磨→超精→终检分组→防锈、包装→入库（待合套装配）

3、滚子的加工过程：

线材→冷镦→串环带→软磨→热处理→串软点→粗磨外径→粗磨端面→终磨端面→精磨外径→超精→终检分组→防锈、包装→入库（待合套装配）

4、保持架的加工过程：

板料→剪切→冲裁→冲压成型→整型及精加工→酸洗或喷丸或串光→终检→防锈、包装→入库（待合套装配）

5、装配过程：

零件退磁、清洗→内、外滚道尺寸分组→合套→检查游隙→装配保持架→终检→退磁、清洗→防锈、包装→入成品库（装箱、发运）

七、滚动轴承的公差等级和配合特点

滚动轴承的公差等级分为0（普通），6x，6，5，4，2级精度等级（旧标准按G、Ex、E、D、C、B级分）。

等级由0（普通）级→2级依次提高。

其中6x级是针对圆锥滚子轴承所采用的介于0（普通）级与6级之间的公差等级，一般情况下的轴承所采用的是0（普通）级的公差等级。

公差等级以P6、P5等形式在轴承代号中表示，0（普通）级在代号中不表示。

七、滚动轴承的公差等级和配合特点

滚动轴承是机械零件中标准化、系列化程度很高的零件之一，适宜大批量生产。

轴承与其它零部件的配合时，规定轴承内径与轴的配合采用基孔制公差配合，轴承外径与轴承座孔的配合采用基孔制公差配合。

都是以轴承的内、外径为基准来选择配合的松紧。

一般情况下，轴承的内、外径尺寸偏差为单向减公差，但英制圆锥滚子轴承的内、外径尺寸偏差为单向加公差。

本文由轴承供应商提供

八、滚动轴承的使用

1、轴承的安装

轴承采用的配合和安装方法是否正确将直接影响到轴承的精度、寿命和性能。

安装、拆卸轴承的基本原则是避免滚动体受力。

且必须保证装配压力的垂直、均匀、平稳，必要时采用轴承加热安装的方法（使安装时的紧配合变为松配合）。

2、轴承的润滑与密封

为减少轴承内部的摩擦与磨损，轴承使用中必须有良好的润滑条件。

润滑的方式有油润滑和脂润滑。

要保证良好的润滑必须具有适宜的密封，轴承的密封可分为轴承自身密封和轴承外加密封。

九、滚动轴承的代号方法

参照GB/T272《滚动轴承代号方法》

轴承代号的构成：

前置代号+基本代号+后置代号

九、滚动轴承的代号方法

基本代号：

表示轴承的基本类型、结构和尺寸

例：

6204、N2210

基本代号

类型代号尺寸系列代号内径代号

用数字或字母表示用数字表示用数字表示

1、类型代号：

类型代号轴承类型类型代号轴承类型

0    双列角接触球轴承      N    圆柱滚子轴承

1    调心球轴承    U    外球面球轴承

2    调心滚子和推力调心滚子轴承    QJ  四点接触球轴承

3    圆锥滚子轴承      NA  滚针轴承（实体套圈）

4    双列深沟球轴承    HK  冲压外圈滚针轴承（穿孔型）

5    推力球轴承    BK  冲压外圈滚针轴承（封口型）

6    深沟球轴承    K    滚针和保持架组件

7    角接触球轴承      AXK      推力滚针和保持架组件

8    推力圆柱滚子轴承

9    推力圆锥滚子轴承

轴承类型代号新、旧标准对照

轴承类型新标准旧标准轴承类型新标准旧标准

双列角接触球轴承   0    6    、

圆柱滚子轴承    N    2    

调心球轴承      1    1    

外球面球轴承     U    0    

调心滚子轴承     2    3    

四点接触球轴承     QJ   6    

圆锥滚子轴承     3    7    

滚针轴承（实体套圈）  NA   K    

双列深沟球轴承     4    0    

冲压外圈滚针轴承（穿孔型）  HK   HK  

推力球轴承          5    8    

冲压外圈滚针轴承（封口型）    BK   BK  

深沟球轴承            6    0    

滚针和保持架组件      K    K    

角接触球轴承         7    6    

推力滚针和保持架组件       AXK   889  

推力圆柱滚子轴承    8    9   

  推力圆锥滚子轴承      9    9    

2、尺寸系列代号由直径、宽度系列代号组成

尺寸系列代号=宽度（高度）系列代号+直径系列代号

例如：

圆锥滚子轴承  32315

3-表示类型代号（圆锥轴承）

23-表示尺寸系列代号，2-宽度代号，3-直径代号

15-内径代号

3、内径代号表示方法

轴承公称内径mm      内径代号示例

0.6～10（非整数）用公称内径毫米数直接表示，在其与尺寸系列代号之间用“/”分开深沟球轴承：

618/2.5d=2.5      

1～9（整数）用公称内径毫米数直接表示，在对深沟球轴承7，8，9直径系列，内径与尺寸系列代号之间用“/”分开深沟球轴承：

625618/5d=5     

轴承结构对振动与噪声的影响

1.滚道声

滚道声是由于轴承旋转时滚动体在滚道中滚动而激发出一种平稳且连续性的噪声，只有当其声压级或声调极大时才引起人们注意。

其实滚道声所激发的声能是有限的，如在正常情况下，优质的6203轴承滚道声为25～27dB。

这种噪声以承受径向载荷的单列深沟球轴承为最典型，它有以下特点：

a.噪声、振动具有随机性；

b.振动频率在1kHz以上；

c.不论转速如何变化，噪声主频率几乎不变而声压级则随转速增加而提高； 

d.当径向游隙增大时，声压级急剧增加；

e.轴承座刚性增大，总声压级越低，即使转速升高，其总声压级也增加不大；

 f.润滑剂粘度越高，声压级越低，但对于脂润滑，其粘度、皂纤维的形状大小均能影响噪声值。

滚道声产生源在于受到载荷后的套圈固有振动所致。

由于套圈和滚动体的弹性接触构成非线性振动系统。

当润滑或加工精度不高时就会激发与此弹性特征有关的固有振动，传递到空气中则变为噪声。

众所周知，即使是采用了当代最高超的制造技术加工轴承零件，其工作表面总会存在程度不一的微小几何误差，从而使滚道与滚动体间产生微小波动激发振动系统固有振动。

尽管它是不可避免的，然而可采取高精度加工零件工作表面，正确选用轴承及精确使用轴承使之降噪减振。

2.落体滚动声

该噪声一般情况下，大都出现在低转速下且承受径向载荷的大型轴承。

当轴承在径向载荷下运转，轴承内载荷区与非载荷区，若轴承具有一定径向游隙时，非载荷区的滚动体与内滚道不接触，但因离心力的作用则可能与外圈接触，为此，在低转速下，当离心力小于滚动体自重时，滚动体会落下并与内滚道或保持架碰撞且激发轴承的固有振动和噪声，并且有以下特点：

a.脂润滑时易产生，油润滑时不易产生。

当用劣质润滑脂时更易产生。

b.冬季常常发生。

c.对于只作用径向载荷且径向游隙较大时也易产生。

d.在某特定范围内也会产生且不同尺寸的轴承其速度范围也不同。

e.可能是连续声亦可能是断续声。

f.该强迫振动常激发外圈的二阶、三阶弯曲固有振动，从而发出该噪声。

通过采用预载荷方法可有效降低该噪声，减少装机后轴承工作径向游隙，选用良好润滑剂亦能有所改善，有些国外企业采用轻型滚动体，如陶瓷滚子或空心滚子等技术措施来防止这种噪声的产生。

3.尖鸣声

它是金属间滑动摩擦产生相当剧烈的尖叫声，尽管此时轴承温升不高，对轴承寿命和润滑脂寿命也无多大影响，也不影响旋转，但不悦耳声令人不安，尤其是承受径向载荷的大型短圆柱滚子轴承常有此噪声，其特点为：

a.轴承径向游隙大时易产生。

b.通常出现在脂润滑中，油润滑则较罕见。

c.随着轴承尺寸增大而减小，且常在某转速范围内出现。

d.冬季时常出现。

e.它的出现是无规则的，和不可预知的，并且与填脂量及性能、安装运转条件有关。

这种噪声可采用减少轴承径向游隙和采用浅度外圈滚道结构来防止。

4.保持架声

在轴承旋转过程中保持架的自由振动以及它与滚动体或套圈相撞击就会发出此噪声。

它在各类轴承中都可能出现，但其声压级不太高而且是低频率的。

其特点是：

a.冲压保持架及塑料保持架均可产生。

b.不论是稀油还是脂润滑均会出现。

c.当外圈承受弯矩时最易发生。

d.径向游隙大时容易出现。

由于保持架兜孔间隙及保持架与套圈间隙在轴承成品中不可避免的要存在，因此彻底消除保持架声十分困难，但可通过减少装配误差，优选合理的间隙和保持架窜动量来改善。

另一种保持架特殊声是由于保持架与其他轴承零件引导面间的摩擦引发保持架的自激振动而发生的喧嚣声。

深沟球轴承的冲压保持架较薄，在径向和轴向平面内的弯曲刚度较低，整体稳定性差，轴承高速旋转时就会因弯曲变形而产生自激振动，引起“蜂鸣声”。

当轴承在径向载荷作用下且油脂性能差的情况下，运转初期会听到“咔嚓、咔嚓”的噪声，这主要是由于滚动体在离开载荷区后，滚动体突然加速而与保持架相撞而发出的噪声，这种撞击声不可避免但随着运转一段时间后会消失。

防止保持架噪声措施如下：

a.为使保持架公转运动稳定，应尽量采用套圈引导方式并注意给予引导面的充分润滑，对高速工况下的圆锥滚子轴承结构给予改进，将滚子引导的L型保持架改为套圈挡边引导的Z型保持架。

b.轴承高速旋转时，兜孔间隙大的轴承其保持架振动振幅远大于兜孔间隙小的保持架振动振幅，所以兜孔间隙取值尤为重要。

c.要注意尽量减小径向游隙。

d.尽量提高保持架制造精度，改善保持架表面质量，有利于减小滚动体与保持架发生碰撞或摩擦产生的噪声。

e.积极采用先进的清洗技术，对零配件和合套后的产品进行有效彻底的清洗，提高轴承的洁净度。

5.滚动体通过振动

当轴承在径向载荷作用下运转，其内部只有若干个滚动体承受载荷，由于与套圈的弹性接触构成的“弹簧”支承使滚动体在通过径向载荷作用线产生了周期性振动，而转轴中心因此会上下垂直移动或做水平方向移动，同时引发噪声。

这类振动称之为滚动体通过振动，尤其是在低速运转时表现更为明显。

而其振幅则与轴承类型、径向载荷、径向游隙及滚动体数目有关。

通常该振幅较小，若振幅大时才形成危害，为此常采用减小径向游隙或施加适当的预载荷来降低。

本文由轴承供应商提供

轴承的精度等级

滚动轴承的精度分（主要）尺寸精度与旋转精度。

精度等级已标准化，分为

0级、6X级、6级、5级、4级、2级六个等级。

精度从0级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于表1所示条件或场合时，需要5级或更高的精度。

以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的，但其称呼在各国标准中有所不同。

尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）

1、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差

2、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差

3、倒角尺寸的允许界限值

4、宽度的允许变动量

旋转精度（与旋转体跳动有关的项目）

1、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动

2、内圈的允许横向跳动

3、外径面倾斜度的允许变动量

4、推力轴承滚道厚度的允许变动量

5、圆锥孔的允许偏差和允许变动量

轴承类型与适用精度等级

轴承形式

适用标准

适用精度等级

深沟球轴承

GB307

0级

6级

5级

4级

2级

角接触球轴承

0级

6级

5级

4级

2级

调心球轴承

0级

圆柱滚子轴承

0级

6级

5级

4级

2级

圆锥滚子轴承

公制系列（单列）

GB307

0级

6X级

6级

5级

4级

公制系列（双列、四列）

SB/T5341994

0级

英制系列

SB/CO/T1089

Class4

Class2

Class3

Class0

Class00

调心滚子轴承

GB307

0级

推力球轴承

0级

6级

5级

4级

推力调心滚子轴承

0级

GB/T30794标准将轴承等级划分为GEDCB。

ISO、JIS等标准对照如下：

标准

精度

GB/T30794

B

C

D

E

G

ISO

CLASS2

CALSS4

CLASS5

CLASS6

NORMALCLASS

DIN

P2

P4

P5

P6

P0

ANSI

ABEC9

ABEC7

ABEC5

ABEC3

ABEC1

JIS

JIS2

JIS4

JIS5

JIS6

JIS0

精度的选定

性能要求

用例

适用精度等级

要求放置体具有高跳动精度

音响、影像机器主轴（录像机、录音机）

雷达、抛物面天线转轴

机床主轴

电子计算机、磁盘主轴

铝箔辊颈

多级轧钢机支承轴承

P4

P5、P4、P2、ABEC9

P5、P4、P2、ABEC9

P5

P4

高速旋转

增压器

喷气式发动机主轴、辅机

离心分离机

液化天然气泵

涡轮分子泵主轴、保护轴承

机床主轴

涨紧轮

P5、P4

P5、P4

P5、P4

P5

P5、P4

P5、P4、P2、ABEC9

P5、P4

要求摩擦及摩擦变化小

控制机器（同步马达、伺服马达、陀螺万向架）

计量仪表

机床主轴

P4、ABMA7P

P5

P5、P4、P2、ABEC9

一般精度

小型马达、齿轮传动装置、凸轮传动装置、发电器、低感应同步伺服电机、压力转子、打印机、复印机、检测仪器

P0、P6