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軸承的應用
軸承配置
................................................................................................... 160
固定端和活動端的軸承配置
................................................................................................. 160
調整式的軸承配置
................................................................................................................. 162
「浮動式」的軸承配置
......................................................................................................... 162
軸承的徑向定位
......................................................................................... 164
公差配合的選擇
.................................................................................................................... 164
建議的公差配合
.................................................................................................................... 167
配合公差的建議值
................................................................................................................. 168
公差表
.................................................................................................................................... 172
空心軸的公差配合
................................................................................................................. 172
軸承配合面和擋肩的尺寸、形狀和運轉精度
...................................................................... 194
軸承箱座孔的表面粗糙度
..................................................................................................... 198
加工在軸上和軸承箱內的軌道
............................................................................................. 198
軸承的軸向定位
......................................................................................... 199
定位的方法
............................................................................................................................ 199
擋肩和圓角的尺寸
................................................................................................................. 202
相關零件的設計
......................................................................................... 204
軸承的預壓
................................................................................................ 206
預壓的形式
............................................................................................................................ 206
軸承預壓的作用
.................................................................................................................... 208
確定預壓負荷
........................................................................................................................ 208
調整步驟
................................................................................................................................ 212
通過彈簧施加預壓
................................................................................................................. 216
保持正確的預壓
.................................................................................................................... 216
用於預壓配置的軸承
............................................................................................................. 217
密封的配置
................................................................................................ 218
密封件的類型
........................................................................................................................ 218
密封件類型的選擇
................................................................................................................. 219
嵌入式的軸承密封
................................................................................................................. 221
外置密封件
............................................................................................................................ 223
「浮動式」的軸承配置
159
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圖
1
圖
2
圖
3
圖
4
圖
5
圖
6
軸承的應用
軸承配置
旋轉機器中的轉動部分
(如主軸)的軸承
配置，相對於機器的固定部分
(如軸承箱)，
通常需要用兩個軸承來支承，並將轉動部分
作徑向和軸向定位。根據不同的應用條件，
如負荷、所需的運轉精度和對成本要求，軸
承配置可包括以下幾種方式：
•
固定端和活動端的軸承配置
(一端固定、一端活動)
•
調整式的軸承配置
(兩端固定)
•
「浮動式」的軸承配置
(兩端活動)
本型錄中沒有包括某些單一個軸承就
可以承受力矩、徑向和軸向負荷，如關節軸
承。如有需要使用這種配置，請與
SKF
聯
繫。
固定端和活動端的軸承配置
固定端軸承在軸的一端作徑向支承，
同時作兩個方向的軸向定位。因此固定端軸
承必須同時固定在軸和軸承箱上。適合用在
固定端的軸承是能夠承受綜合負載的徑向軸
承，如深溝球軸承、雙列或配對單列角接觸
球軸承、自動調心球軸承、球面滾子軸承或
配組的圓錐滾子軸承。只能承受純徑向負荷
的徑向軸承，如其中一個軸承環不帶擋邊的
圓柱滾子軸承，與另一個其他類型軸承配合
使用時，也可以用在固定端，如深溝球軸
承、四點接觸球軸承或雙向止推軸承等。在
這種配置中，另一個軸承是用作兩個方向的
軸向定位，在軸承箱中的必須要留有一定的
徑向自由度
(即與軸承箱應為間隙配合)。
活動端軸承在軸的另一端的僅作徑向支
承，並必須能允許軸有一定的軸向位移，使
軸承之間不會產生相互的作用力，例如當軸
因受熱而膨脹。軸向位移可發生在某些類型
軸承的內部，如滾針軸承、
NU
和
N
型圓柱
160
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圖
1
圖
2
圖
3
圖
4
圖
5
圖
6
滾子軸承、或
CARB
曲面滾子軸承等。軸向
位移也可以發生在其中一個軸承圈與其相連
接的零件之間，較好的是在外圈與軸承箱的
座孔之間。
固定端和活動端的軸承配置有很多不同
的組合，以下是一些較常用的組合。
在剛性要求較高的軸承配置中，應選擇
軸向位移發生在軸承內的組合，因其只會產
生極少的摩擦，例如：
•
深溝球軸承
/
圓柱滾子軸承
(
†圖
1
)
•
雙列角接觸球軸承
/
圓柱滾子軸承
(
†圖
2
)
•
非互換單列圓錐滾子軸承
/
圓柱滾子軸承
(
†圖
3
)
• NUP
型圓柱滾子軸承
/ NU
型圓柱滾子軸承
(
†圖
4
)
• NU
型圓柱滾子軸承
+
四點接觸球軸承
/ NU
型圓柱滾子軸承
(
†圖
5
)
在以上的組合，必須把軸與軸承箱之
間的角度誤差減到最小。如果應用情況不允
許，建議使用能承受更大角度誤差的自動調
心軸承的組合，例如：
•
自動調心球軸承
/ CARB
曲面滾子軸承
•
球面滾子軸承
/ CARB
曲面滾子軸承
(
†圖
6
)
161
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圖
7
軸承的應用
這些配置能承受適度的角度誤差和軸向
位移，並可以避免在軸承系統中產生內部的
軸向力。
對於在內圈旋轉負荷的軸承配置，但因
某種原因
(如角度誤差的問題)而無法使用軸
向位移發生在軸承內的組合，應使用軸向位
移在外圈與軸承箱之間發生的組合，例如：
•
深溝球軸承
/
深溝球軸承
(
†圖
7
)
•
自動調心球軸承或球面滾子軸承
/
自動調心
球軸承或球面滾子軸承
(
†圖
8
)
•
配組單列角接觸球軸承
/
深溝球軸承
(
†圖
9
)
調整式的軸承配置
在調整式的軸承配置中，軸是由一個
軸承作一個方向的軸向定位，另一個方向則
由另一個軸承固定。這種配置稱為「交叉定
位」，通常用於長度較短的軸。所有能承受
軸向負荷
(一個或兩個方向)的徑向軸承，也
適用於這種配置中，例如：
•
角接觸球軸承
(
†
圖
10
)
•
圓錐滾子軸承
(
†
圖
11
)
在某些情況下，交叉定位配置中的單列
角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，可能需要施
加一定的預壓
(
†
206
頁
)。
「浮動式」的軸承配置
浮動式的軸承配置也是屬於交叉定位的
方式，適用於只需要適度的軸向定位、或軸
上有其他零件用作軸向定位的應用情況。
適用於這種配置的軸承包括：
•
深溝球軸承
(
†圖
12
)
•
自動調心球軸承
•
球面滾子軸承
在這種配置中，最重要是每個軸承的
其中一個軸承圈與其相配合的零件之間都能
作軸向位移，但較好是在外圈與軸承箱的座
孔之間。浮動式的軸承配置也可用兩個內圈
以相反方向安裝的
NJ
型圓柱滾子軸承
(
†圖
13
)。在這情況下，軸向移動是發生在軸承
內。
「浮動式」的軸承配置
162
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圖
8
圖
9
圖
10
圖
11
圖
12
圖
13
163
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軸承的應用
軸承的徑向定位
要完全利用軸承的負載能力，軸承內外
圈
(或止推軸承的軸圈和座圈)整個圓周和相
應與軌道的寬度，必須完全受到堅固和平均
的支承。支承面可以是圓柱形或圓錐形的表
面，對於止推軸承的軸圈和座圈，則應用一
個平滑的表面。因此，與軸承圈相配合表面
的加工必須達到一定的精度，並且不應有任
何溝槽、孔或其他加工在其上。此外，軸承
圈必須穩妥地固定，以防止在負荷作用下，
軸承圈在其配合面之間旋轉。
一般來說，必須要有合適的干涉量，軸
承圈才可以固定在徑向方向和受到足夠的支
承。如果軸承圈沒有正確或充分的固定，很
容易會造成軸承和相關零件的損壞。但有時
候為了便於安裝和拆卸，又或軸承因用在活
動端而需要能軸向移動，就不能採用干涉配
合。在某些採用間隙配合的情況下，需要採
取一些特別的手段來減少因打滑而導致的磨
損，例如；表面硬化軸承的配合面和鄰接表
面、通過特別的潤滑槽來潤滑配合面和排除
磨損微粒、或利用鍵槽把側面帶定位槽的軸
承固定。
公差配合的選擇
在選擇公差配合時，除了以上的一般指
引外。還應考慮以下重要的因素。
1.
轉動的條件
轉動的條件是指軸承圈相對於負荷的情
況
(
†表
1
)，基本上分三種不同的情況：「
旋轉負荷」、「靜止負荷」和「不定方向負
荷」。
當軸承圈是轉動而負荷固定在某個方
向，或軸承圈是靜止而負荷是轉動的，因此
軸承圈在旋轉一個整圈的過程中，軌道上所
有的點都承受到負荷，這種情況稱為「旋轉
負荷」。往復轉動的重負荷，例如作用在連
桿軸承上的負荷，一般也被考慮為「旋轉負
荷」。
間隙配合的軸承圈在迴圈負荷下，可能
會與其配合面之間有轉動
(打滑或漂移)的情
況並導致接觸表面磨損
(微動腐蝕)。因此承
受迴圈負荷的軸承圈，必須採用干涉配合。
所需干涉量取決於工作的條件
(
†參見以下
第
2
和第
4
點
)。
當軸承圈是靜止而負荷有固定的方向，
或軸承圈和負荷以同樣的速度轉動，因此負
荷總是作用在軌道上的同一位置，這種情況
稱為「靜止負荷」。在這情況下，軸承圈一
般不會與其配合面之間有轉動。因此，除非
有其他的原因，軸承圈不需要干涉配合。
「不定負荷」是指一些變化的外力、衝
擊負荷、以及高速機械中的振動和不平衡負
荷。這種情況下負荷的方也會產生變化，因
此無法準確判斷。當負荷的方向無法確定，
特別在負荷較重的情況下，最好是兩個軸承
圈都採用干涉配合。對於內圈，可以採用一
般建議在旋轉負荷的公差配合。但如果需要
外圈能在軸承箱中自由軸向移動，在負荷不
是很大的情況下，可以採用比建議稍為鬆一
點的公差配合。
164
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圖
14
表
1
2.
負荷的大小
由於隨著負荷的增加，軸承可能會發生
變形，因此干涉配合的內圈也可能會變鬆。
受到旋轉負荷的影響，內圈可能會開始打
滑。因此干涉量是取決於負荷的大小；負荷
越大和特別是有衝擊負荷的情況下，所需的
干涉量也越大
(
†圖
14
)。
負荷大小定義為
•
P
≤
0,05C -
輕負荷
•
0,05C
<
P
≤
0,1C -
普通負荷
•
0,1C
<
P
≤
0,15C -
重負荷
•
P
>
0,15C -
極重負荷
內圈轉動
旋轉負荷
皮帶驅動的軸
內圈干涉配合
在內圈上
靜止外圈
靜止負荷
外圈間隙配合
在外圈上
恒定負荷方向
轉動和負荷情況
運作情況
示意圖
負荷情況
應用範例
建議的配合方式
靜止內圈
旋轉負荷
回轉式破碎機
內圈干涉配合
在內圈上
外圈轉動
靜止負荷
旋轉木馬設備
外圈間隙配合
在外圈上
負荷隨外圈轉動
靜止內圈
靜止負荷
運輸帶的托輥
內圈間隙配合
在內圈上
外圈轉動
旋轉負荷
車輛輪轂軸承
外圈干涉配合
在外圈上
恒定負荷方向
內圈轉動
靜止負荷
振動機械
外圈干涉配合
在內圈上
靜止外圈
旋轉負荷
振動篩或振動馬達
內圈間隙配合
在外圈上
負荷隨內圈轉動
165
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圖
16
冷
間隙減量
壓縮
膨脹
熱
圖
15
安裝前間隙
安裝後間隙
配合
軸承的應用
3.
軸承內部間隙
軸或軸承箱在干涉配合的情況下，軸
承圈是處於彈性變形的狀態
(膨脹或壓縮)，
因此軸承的內部間隙也會減小。但應注意應
保留一定的最小間隙
(
†參見從
137
頁開
始的「軸承內部間隙」一節
)。不同類型和
大小的軸承有不同的初始間隙和允許間隙減
量。在某些情況下，可能因為干涉量的原因
而導致過大的間隙減量，因此必須使用初始
間隙比普通間隙大的軸承，以防止軸承受到
預壓
(
†圖
15
)。
4.
溫度的條件
在大部分的應用中，外圈的工作溫度
比內圈的要低。這樣會導致內部間隙的減小
(
†圖
16
)。
軸承在運行時，軸承圈達到的溫度通常
要高於與其相配零件的溫度。這樣會導致內
圈與軸頸的配合變鬆，而外圈的膨脹則可能
導致其不能在軸承箱中有預期的軸向移動。
因此必須小心考慮軸承配置中的溫差和熱的
流向。
5.
運轉精度的要求
在運轉精度要求較高的應用中，為了減
小彈性變形和振動，一般不採用間隙配合。
軸頸和軸承箱座孔的加工必須達到一定的尺
寸公差，軸頸應至少相當於標準公差等級的
5
級，而軸承箱座孔應至少相當於
6
級。圓
柱度也應採用較高的公差等級
(
†
196
頁的
表
11
)。
6.
軸和軸承箱的設計和材料
軸承圈安裝在與其配合的零件之後，絕
不允許因公差配合而導致的不均勻變形
(不
圓
)，例如是由於不連續的配合面造成。因
此剖分式軸承座一般不適用於外圈需要有非
常緊密的干涉配合，且公差配合不選擇比公
差帶
H
(或
K
)更緊的配合。
166
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為了對軸承圈有足夠的支承，在使用
薄壁軸承箱、輕合金軸承箱或空心軸的情況
下，應使用比一般推薦用於厚壁鋼或鑄鐵
軸承箱或實心軸更緊的干涉配合
(
†參見從
172
頁開始的「空心軸的公差配合」一節
)
。相同地，對於某些軸心材質，有時候需要
較輕的干涉配合。
7.
便於安裝和拆卸
在安裝或拆卸軸承的時候，採用間隙
配合通常要比干涉配合更容易。若工作條件
中需要採用干涉配合，但同時要求軸承能便
於安裝和拆卸，則可以考慮使用分離型的
軸承或圓錐孔的軸承。圓錐孔的軸承可以直
接安裝在圓錐形的軸頸上，也可以配合緊定
套或退卸套安裝在圓柱形的直軸或階梯軸
(
†
201
頁，圖
26
、
27
和
28
)。
8.
活動端軸承的軸向位移
如果活動端軸承無法透過軸承的內部承
受軸向位移，那其中一個軸承圈在運作時必
須能自由軸向移動。對於承受靜向負荷的軸
承圈，可以採用間隙配合使其能與配合面之
間有軸向位移
(
†
199
頁的圖
20
)。如果承
受靜向負荷的是軸承的外圈，軸向位移是發
生在軸承箱的座孔上，可以在外圈與軸承箱
之間加上一個經過硬化的襯套或套筒，例如
在使用輕合金軸承箱的情況下。利用這種方
法，可以避免因為軸承箱的硬度較軟而造成
磨損，導致外圈最後在座孔上不能軸向移動
和難於拆卸。
如果使用滾針軸承、
CARB
曲面滾子軸
承或其中一軸承圈沒有帶擋邊的圓柱滾子軸
承，由於軸向位移是發生在軸承的內部，所
以內圈和外圈都可以採用干涉配合。
建議的公差配合
滾動軸承內徑和外徑的公差都是按照國
際標準而加工的
(
†參見
120
頁開始的「公
差」一節
)。
為了軸承的圓柱孔和圓柱形外徑可以達
到一定的干涉配合或間隙配合，軸頸和軸承
箱座孔的公差範圍都是採用
ISO
公差系統中
的標準公差帶。但在滾動軸承的應用中，只
需要使用
ISO
某部分的公差等級。在
168
頁
的圖
17
中提供了軸承內孔和外徑最常用的
公差帶。
圓錐孔的軸承可以直接安裝在圓錐形
的軸頸上，或配合帶相應錐度的緊定套或退
卸套安裝在圓柱形的軸頸上。使用圓錐孔的
軸承，其公差配合並不如圓柱孔的軸承般取
決於所選定的軸公差，而是取決於內圈相對
於圓錐形軸頸或軸套上推進的距離。在這些
情況下，必須特別注意內部間隙的減量，可
參見在「自動調心球軸承」、「球面滾子軸
承」和「
CARB
曲面滾子軸承」各章中的相
關部分。
如果軸承是配合緊定套或退卸套使用，
與軸套相連的軸頸可以允許有較寬的公差
帶，但圓柱度的公差則必須減小
(
†參見從
194
頁開始的「軸承配合面和擋肩的尺寸、
形狀和運轉精度」一節
)。
167
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圖
17
F7 G7 G6
H9 H8 H7 H6 J7
J6
K6 K7 M6
M7 N6
N7 P6
P7
JS6
JS7
H10
f6 g6 g5 h8 h6 h5
j5 js5
j6
k5
k6 m5
m6 n5
n6
p6
p7 r6
r7
js6
+
–0
+
–0
軸承的應用
配合公差的建議值
軸承與實心鋼軸公差配合的建議值可從
下列表中找到：
表
2
：圓柱孔的徑向軸承
表
3
：止推軸承
軸承與鑄鐵和鑄鋼軸承座的公差配合，
則可從下列表中找到：
表
4
：徑向軸承
–
整體式軸承箱
表
5
：徑向軸承
–
整體式或剖分式軸承箱
表
6
：止推軸承
上述的一般選擇方法的推薦值，是根據
軸承設計的發展和多年軸承的廣泛應用提出
的。現代軸承相比早期的傳統軸承在承載能
力方面有了顯著的提高。這些推薦值體反映
了更嚴格的應用條件。軸承座公差的推薦數
值也反映了軸承外圈能否在軸承座孔內作軸
向移動，用戶可以根據這方面的資訊，檢查
所選的公差是否適合用在活動端不能靠軸承
內部承受軸向位移的軸承。
注意
對於不銹鋼軸承，在
169
到
171
頁的
表
2
到
6
中所推薦的公差值適用，但需考慮
表
2
中註釋
2)
和
3)
的限制值。表
2
中註釋
1)
不適用於不銹鋼軸承。如果需要採用比表
2
更緊的配合，請咨詢
SKF
。同時需要考慮軸
承初始間隙，例如用於溫升條件下的不銹鋼
軸。
168
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表
2
實心鋼軸的配合
圓柱孔的徑向軸承
負荷情況
1)
應用範例
軸徑，
mm
公差配合
球軸承
1)
圓柱
圓錐
CARB
和
滾子軸承
滾子軸承
球面滾子軸承
迴圈負荷在內圈或不定負荷
輕負荷和可變負荷
輸送機、輕載
≤ 17
–
–
–
js5 (h5)
2)
(P ≤ 0,05 C)
齒輪箱軸承
(17)
至
100
≤ 25
≤ 25
–
j6 (j5)
2)
(100) 至 140
(25) 至 60
(25) 至 60
–
k6
–
(60) 至 140
(60) 至 140
–
m6
正常負荷和
一般軸承應用、
≤ 10
–
–
–
js5
重負荷
電動機、汽輪機、
(10) 至 17
–
–
–
j5 (js5)
2)
(P > 0,05 C)
泵、內燃機、
(17) 至 100
–
–
< 25
k5
3)
齒輪傳動裝置、
–
≤ 30
≤ 40
–
k6
木工機械
(100) 至 140
(30) 至 50
–
25 至 40
m5
(140) 至 200
–
(40)至 65
–
m6
–
(50) 至 65
–
(40) 至 60
n5
4)
(200) 至 500
(65) 至 100
(65) 至 200
(60) 至 100
n6
4)
–
(100)至 280
(200) 至 360
(100) 至 200 p6
5)
> 500
–
–
–
p7
4)
–
(280) 至 500
(360) 至 500
(200) 至 500 r6
4)
–
> 500
> 500
> 500
r7
4)
在困難工作
重型鐵路車輛
–
(50) 至 65
–
(50) 至 70
n5
4)
條件下承受
軸箱、
–
(65) 至 85
(50) 至 110
–
n6
4)
極重負荷和
索引電機、
–
(85) 至 140
(110) 至 200
(70) 至 140
p6
6)
衝擊負荷
軋鋼機
–
(140) 至 300
(200) 至 500
(140) 至 280 r6
7)
(P > 0,1 C)
–
(300) 至 500
–
(280) 至 400 s6
min
± IT6/2
6)8)
–
> 500
> 500
> 400
s7
min
± IT7/2
6)8)
運轉精度
工具母機
8 至 240
–
–
–
js4
要求高
–
25 至 40
25 至 40
–
js4 (j5)
9)
但輕負荷
–
(40) 至 140
(40) 至 140
–
k4 (k5)
9)
(P ≤ 0,05 C)
–
(140) 至 200
(140) 至 200
–
m5
–
(200) 至 500
(200) 至 500
–
n5
靜止內圈負荷
內圈在軸上能
非旋轉軸上
g6
10)
輕易軸向位移
的輪子
內圈在軸上
張力輪、
h6
不需要能夠
索輪
輕易軸向位移
純軸向負荷
各種應用
≤ 250
–
≤ 250
≤ 250
j6
的軸承
> 250
–
> 250
> 250
js6
1)
對於正常至重載的球軸承（
P > 0
,
05 C
），若使用上表的軸公差，則一般需要大於正常的徑向間隙。有時候工作
條件需要更密的配合，以防止球軸承內圈（滑入）在軸上轉動。若間隙恰當（通常要選擇大於一般值的間隙），
則可使用以下的公差。
•
軸直徑為
10
至
17 mm
：
k4
•
軸直徑為（
140
）至
300 mm
：
n6
•
軸直徑為（
17
）至
25 mm
：
K5 •
軸直徑為（
300
）至
500 mm
：
p6
•
軸直徑為（
25
）至
140 mm
：
m5
如需更多詳細資料，請與
SKF
的應用工程服務部聯繫。
2)
公差適用於不銹鋼軸承
3)
直徑
17
至
30
mm
的不銹鋼軸承的公差為
j5
。
4)
可能需要使用徑向內部間隙大於一般值的軸承
。
5)
當
d ≤ 150 mm
時，建議使用徑向內間隙大於一般值的軸承。至於
d > 150 mm
可能需要使用徑向內間隙大於
一般值的軸承。
6)
建議使用徑向內間隙大於一般值的軸承。
7)
可能需要使用徑向內間隙大於一般值的軸承。至於圓柱滾子軸承則建議徑向內間隙大於一般值。
8)
公差值的參考請上網
SKF
互動工程型錄
www.skf.com
網站或是
SKF
應用工程服務。
9)
公差適用於圓錐滾子軸承。經內圈調整輕承載的圓錐滾子則應使用
js5
或
js6
。
10)
大軸承的公差可選擇
f6
以提供足夠的偏移。
169
p158-227.indd 169
2010/5/20 10:34:55 AM
表
3
實心鋼軸的配合
止推軸承
負荷情況
軸徑
,
公差配合
mm
純軸向負荷
止推球軸承
–
h6
圓柱滾子止推軸承
–
h6 (h8)
圓柱滾子
-
保持架推力元件
–
h8
球面滾子止推軸承在
綜合負載的作用下
靜止負荷在軸圈
≤ 250
j6
> 250
js6
旋轉負荷在軸圈
≤ 200
k6
或不定負荷
(200)
至
400
m6
> 400
n6
表
4
鑄鐵和鑄鋼軸承箱的配合
徑向軸承
–
一體式軸承箱
負荷情況
1)
應用範例
公差配合
1)
外圈的軸向移動情況
外圈旋轉負荷
重負荷在
輪轂
(滾子)軸承、
P7
不可軸向位移
薄壁軸承箱的軸承，
連桿頭軸承
重衝擊負荷
(
P > 0,1 C
)
正常負荷和重負荷
輪轂
(球)軸承、
N7
不可軸向位移
(
P > 0,05 C
)
連杆頭軸承、天車輪軸軸承
輕負荷和可變負荷
運輸帶的滾筒、索輪、
M7
不可軸向位移
(
P ≤ 0,05 C
)
皮帶張緊輪
不定方向負荷
重衝擊負荷
牽引馬達
M7
不可軸向位移
正常和重負荷
電機馬達、泵浦、
K7
通常不可軸向位移
(
P > 0,05 C
)
,
曲柄軸軸承
不需要外圈有軸向位移
高精度或低噪音
2
）
球軸承
小型電機馬達
J6
3)
可以軸向位移
圓錐滾子軸承
通過外圈調節時
JS5
–
軸向定位的外圈
K5
–
外圈旋轉負荷
M5
–
軸承的應用
1）
對於球軸承
D ≤ 100 mm
或是使用薄壁軸承圈，例如直徑系列
7
、
8
或
9
的軸承，通常建議採用公差等級
IT6
。
對於這些薄壁系列的軸承，圓柱度公差也建議可採用
IT4
等級。
2）
對於
P5
級或精度更高的軸承，應採用不同的公差配合
(
†參見
SKF
「精密軸承」
(
High-precision bearing
)型錄
)
。
3）
如果需要外圈能輕易在軸承箱座孔軸向位移，應使用
H6
來代替
J6
。
170
p158-227.indd 170
2010/5/20 10:34:55 AM
表
5
鑄鐵和鑄鋼軸承箱的配合
徑向軸承
–
剖分式或一體式軸承箱
負荷情況
應用範例
公差配合
1
)
外圈的軸向移動情況
不定方向負荷
輕負荷和正常負荷
中型電機馬達、
J7
通常可以軸向位移
(
P ≤ 0,1 C
)
泵浦、
外圈需能軸向位移
曲柄軸的軸承
定向負荷在外圈
各種負荷
一般機械應用、
H7
2)
可以軸向位移
鐵路軸箱
輕負荷和正常負荷
一般機械應用
H8
可以軸向位移
(
P ≤ 0,1 C
)
且工作條件較簡單
熱量會傳透過軸心
烘缸、使用球面滾子
G7
3)
可以軸向位移
軸承的大型電機馬達
表
6
鑄鐵和鑄鋼軸承箱的配合
止推軸承
符合情況
公差配合
備
註
純軸向負荷
推力球軸承
H8
對於精度要求較低的軸承配置，
可以有最大
0,001D
的徑向間隙
圓柱滾子止推軸承
H7 (H9)
圓柱滾子
-
H10
保持架推力元件
球面滾子止推軸承
–
座圈必須與軸承箱座孔之間有足夠的間隙，
並由另一個軸承作徑向定位
使止推軸承沒有承受任何徑向負荷
綜合負載作用在
球面滾子止推軸承
靜止負荷在座圈
H7
參見
88 1
頁「球面滾子止推軸承」
一節中「相關零件的設計」
旋轉負荷在座圈
M7
1）
對於球軸承
D≤100 mm
，通常採用公差等級
IT6
，並建議使用薄壁套圈，例如直徑系列
7
、
8
或
9
。
對於這些系列，也可採用公差等級
IT4
。
2）
對於大型軸承
(
D>250 mm
)以及外圈與軸承箱之間的溫差別
>10˚C
的情況，應使用
G7
取代
H7
。
3）
對於大型軸承
(
D>250 mm
)以及外圈與軸承箱之間的溫差別
>10˚C
的情況，應使用
F7
取代
G7
。
171
p158-227.indd 171
2010/5/20 10:34:55 AM
軸承的應用
公差表
根據表
7
和表
8
中提供軸和軸承箱的公
差值，可以確定配合的性質：
•
普通級公差軸承的內徑和外徑的上限和下
限偏差
•
符合
ISO 286-2:1988
標準公差的軸徑和軸
承箱孔徑的上限和下限偏差
•
最大和最小的理論值，干涉配合
(
+
)或間隙
配合
(
-
)
•
最大和最小的可能值，干涉配合
(
+
)或間隙
配合
(
-
)
適合用與滾動軸承配合的軸公差值見
表：
表
7a
(
174,175
頁
)
: e7
、
f5
、
f6
、
g5
、
g6
表
7b
(
176,177
頁
)
: h5
、
h6
、
h8
、
h9
、
j5
表
7c
(
178, 179
頁
)
: j6
、
js5
、
js6
、
js7
、
k4
表
7d
(
180,181
頁
)
: k5
、
k6
、
m5
、
m6
、
n5
表
7e
(
182, 183
頁
)
: n6
、
p6
、
p7
、
r6
、
r7
適合用與滾動軸承配合的軸承箱座孔公
差值見表：
表
8a
(
184, 185
頁
)
: F7
、
G6
、
G7
、
H5
、
H6
表
8b
(
186, 187
頁
)
: H7
、
H8
、
H9
、
H10
、
J6
表
8c
(
188, 189
頁
)
: J7
、
JS5
、
JS6
、
JS7
、
K5
表
8d
(
190, 191
頁
)
: K6
、
K7
、
M5
、
M6
、
M7
表
8e
(
192, 193
頁
)
: N6
、
N7
、
P6
、
P7
表中的偏差值是根據普通級公差的內徑
和外徑計算，適用於所有公制滾動軸承，除
了內徑
d ≤ 30 mm
和外徑
D ≤ 150 mm
的公
制圓錐滾子軸承，以及外徑
D ≤ 150 mm
的
止推軸承。這些軸承的公差值偏離其他滾動
軸承的普通公差。
(請參照第
125
頁到
132
頁的公差表
)。
干涉配合或間隙配合的可能值是指包括
99%
理論值可能出現的組合。
當需要使用比普通級精度更高的軸承
時，由於內孔和外徑的公差較小，因此干涉
量或間隙量也會相應減少。在這種情況下，
需要對限值進行更精確的計算，最好與
SKF
應用工程服務部聯繫。
空心軸的公差配合
如果軸承是採用干涉配合安裝在空心
軸上，一般需要採用比實心軸更緊的干涉配
合，使內圈和軸頸之間能達到同樣的表面壓
力。在確定合適的公差配合時，下列直徑比
很重要：
d
i
d
c
i
= —
和
c
e
= —
d
d
e
直到空心軸的直徑比
c
i
≥ 0,5
之前，公
差配合不會有明顯的影響。如果無法確定內
圈的外徑，可用以下公式計算有足夠精確度
的直徑比
c
e
d
c
e
= —————
k (D – d) + d
式中
c
i
=
空心軸的直徑比
c
e
=
內圈的直徑比
d =
空心軸的外徑
(相當於軸承的內徑)
mm
d
i
=
空心軸的內徑，
mm
d
e
=
軸承內圈的平均外徑，
mm
D =
軸承的外徑，
mm
k =
根據軸承類型而定的係數
22
和
23
系列的自動調心球軸承
k= 0,25
圓柱滾子軸承，
k = 0,25
所有其他軸承，
k = 0,3
172
p158-227.indd 172
2010/5/20 10:34:55 AM
要確定對軸承安裝在空心軸所需的干涉
量，應使用根據同樣直徑的實心軸在建議的
公差帶，軸徑與軸承內孔之間的平均可能干
涉量。如果可以忽略不計在安裝過程中配合
面的塑性變形
(平滑)，則有效干涉量可以等
於平均可能干涉量。
空心鋼軸所需要的干涉量
Δ
H
則可以根
據圖表
1
實心軸已知干涉量
Δ
V
來確定。Δ
V
等於實心軸估計干涉量最小值與最大值之間
的平均值。然後選擇空心軸的公差，以使平
均估計干涉量盡可能接近從圖表
1
獲得的干
涉量
Δ
H
。
計算範例
深溝球軸承
6208
，內徑
d = 40 mm
和
外徑
D = 80 mm
，要裝在直徑比為
c
i
= 0,8
的空心軸上，所需的干涉量是多少？空心軸
合適的軸公差帶是什麼？
如果軸承要裝到一根實心軸上，並承受
正常的負荷，建議公差為
k5
。根據
40 mm
的軸徑，從
180
頁的表
7d
中可查出平均可
能干涉量
Δ
V
= (22 + 5) /2 = 13,5 µm
。
由於
c
i
= 0,8
以及
40
c
e
= ———————— = 0,77
0,3 (80 – 40) + 40
從圖表
1
可得到
Δ
H
/
Δ
V
= 1,7
。因此，
空心軸所需的干涉量
Δ
H
= 1,7
×
13,5 = 23
µm
。從公差表中可查出以此為平均可能干
涉量的公差帶為
m6
。
圖表
1
空心鋼軸所需的干涉量
D
H
,
與實心鋼軸的已知干涉量Δ
V
的關係
1,8
2,0
D
H
D
V
1,6
1,4
1,2
1,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0,8
0,9
0,9
= 0,7
c
e
c
i
d
e
d
i
d
173
p158-227.indd 173
2010/5/20 10:34:56 AM
1
3
–8
0
–14
–24
–6
–10
–6
–12
–2
–6
–2
–8
–6
–24
24
+2
–10
+2
–12
+6
–6
+6
–8
–8
–22
+1
–9
0
–10
+5
–5
+4
–6
3
6
–8
0
–20
–32
–10
–15
–10
–18
–4
–9
–4
–12
–12
–32
–2
–15
–2
–18
+4
–9
+4
–12
–14
–30
–3
–14
–4
–16
+3
–8
+2
–10
6
10
–8
0
–25
–40
–13
–19
–13
–22
–5
–11
–5
–14
–17
–40
–5
–19
–5
–22
+3
–11
+3
–14
–20
–37
–7
–17
–7
–20
+1
–9
+1
–12
10
18
–8
0
–32
–50
–16
–24
–16
–27
–6
–14
–6
–17
–24
–50
–8
–24
–8
–27
+2
–14
+2
–17
–27
–47
–10
–22
–10
–25
0
–12
0
–15
18
30
–10
0
–40
–61
–20
–29
–20
–33
–7
–16
–7
–20
–30
–61
–10
–29
–10
–33
+3
–16
+3
–20
–33
–58
–12
–27
–13
–30
+1
–14
0
–17
30
50
–12
0
–50
–75
–25
–36
–25
–41
–9
–20
–9
–25
–38
–75
–13
–36
–13
–41
+3
–20
+3
–25
–42
–71
–16
–33
–17
–37
0
–17
–1
–21
50
80
–15
0
–60
–90
–30
–43
–30
–49
–10
–23
–10 –29
–45
–90
–15
–43
–15
–49
+5
–23
+5
–29
–50
–85
–19
–39
–19
–45
+1
–19
+1
–25
80
120
–20
0
–72
–107 –36
–51
–36
–58
–12
–27
–12 –34
–52
–107 –16
–51
–16
–58
+8
–27
+8
–34
–59
–100 –21
–46
–22
–52
+3
–22
+2
–28
120
180
–25
0
–85
–125 –43
–61
–43
–68
–14
–32
–14 –39
–60
–125 –18
–61
–18
–68
+11
–32
+11 –39
–68
–117 –24
–55
–25
–61
+5
–26
+4
–32
180
250
–30
0
–100 –146 –50
–70
–50
–79
–15
–35
–15 –44
–70
–146 –20
–70
–20
–79
+15
–35
+15 –44
–80
–136 –26
–64
–28
–71
+9
–29
+7
–36
250
315
–35
0
–110 –162 –56
–79
–56
–88
–17
–40
–17 –49
–75
–162 –21
–79
–21
–88
+18
–40
+18 –49
–87
–150 –29
–71
–30
–79
+10
–32
+9
–40
315
400
–40
0
–125 –182 –62
–87
–62
–98
–18
–43
–18 –54
–85
–182 –22
–87
–22
–98
+22
–43
+22 –54
–98
–169 –30
–79
–33
–87
+14
–35
+11 –43
400
500
–45
0
–135 –198 –68
–95
–68
–108 –20
–47
–20 –60
–90
–198 –23
–95
–23
–108 +25
–47
+25 –60
–105 –183 –32
–86
–35
–96
+16
–38
+13 –48
+
0
–
表
7a
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
e7
f5
f6
g5
g6
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
174
p158-227.indd 174
2010/5/20 10:34:56 AM
500
630
–50
0
–145 –215 –76
–104 –76
–120 –22
–50
–22 –66
–95
–215 –26
–104 –26
–120 +28
–50
+28 –66
–111 –199 –36
–94
–39
–107 +18
–40
+15 –53
630
800
–75
0
–160 –240 –80
–112 –80
–130 –24
–56
–24 –74
–85
–240 –5
–112 –5
–130 +51
–56
+51 –74
–107 –218 –17
–100 –22
–113 +39
–44
+34 –57
800
1 000 –100
0
–170 –260 –86
–122 –86
–142 –26
–62
–26 –82
–70
–260 +14
–122 +14
–142 +74
–62
+74 –82
–97
–233 0
–108 –6
–122 +60
–48
+54 –62
1 000 1 250 –125
0
–195 –300 –98
–140 –98
–164 –28
–70
–28 –94
–70
–300 +27
–140 +27
–164 +97
–70
+97 –94
–103 –267 +10
–123 +3
–140 +80
–53
+73 –70
1 250 1 600 –160
0
–220 –345 –110 –160 –110 –188 –30
–80
–30 –108
–60
–345 +50
–160 +50
–188 +130 –80
+130 –108
–100 –305 +29
–139 +20
–158 +109 –59
+100 –78
1 600 2 000 –200
0
–240 –390 –120 –180 –120 –212 –32
–92
–32 –124
–40
–390 +80
–180 +80
–212 +168 –92
+168 –124
–90
–340 +55
–155 +45
–177 +143 –67
+133 –89
+
0
–
表
7a
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
e7
f5
f6
g5
g6
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
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1
3
–8
0
0
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0
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0
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0
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+2
–2
+8
–4
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6
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10
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0
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0
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0
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–18
+33
–28
+28
–80
+26
–136
+43 –11
+
0
–
表
7b
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
h5
h6
h8
h9
j5
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
176
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500
630
–50
0
0
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0
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0
–110 0
–175
–
–
+50
–28
+50
–44
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–175
–
–
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+31
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–
–
630
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–
–
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–
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–
–
+
0
–
表
7b
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
h5
h6
h8
h9
j5
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
177
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2010/5/20 10:34:56 AM
1
3
–8
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+2
–2
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–3
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–5
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0
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18
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50
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80
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–20
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315
–35
0
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315
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–40
0
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–18
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–8
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–4
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–8
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–17
+63 –12
+
0
–
表
7c
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
j6
js5
js6
js7
k4
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
178
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500
630
–50
0
+22
–22
+14
–14
+22
–22
+35
–35
–
–
+72
–22
+64
–14
+72
–22
+85
–35
–
–
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–9
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–4
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–
–
630
800
–75
0
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–25
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–40
–
–
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–
–
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–
–
800
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0
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–28
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–
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–
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+108 –8
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–
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–33
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–
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–
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–
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–
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–
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+211 –11
+225 –25
–
–
+
0
–
表
7c
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
j6
js5
js6
js7
k4
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
179
p158-227.indd 179
2010/5/20 10:34:57 AM
1
3
–8
0
+4
0
+6
0
+6
+2
+8
+2
+8
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0
+14
0
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+1
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+3
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3
6
–8
0
+6
+1
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+1
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6
10
–8
0
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10
18
–8
0
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+9
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18
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–10
0
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–12
0
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–15
0
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80
120
–20
0
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+38
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120
180
–25
0
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+3
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0
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+33
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+4
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+4
+67
+17
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315
–35
0
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+4
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+4
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315
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–40
0
+29
+4
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+4
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+4
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+4
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0
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+5
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+5
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+14
+78
+17
+86
+32
+96
+35
+103 +49
+
0
–
表
7d
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
k5
k6
m5
m6
n5
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
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500
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–50
0
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0
+44
0
+55
+26
+70
+26
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+44
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0
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–75
0
+32
0
+50
0
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0
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0
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1 000 –100
0
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0
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0
+156
0
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+35
+293 +83
+315 +93
+327 +117
+
0
–
表
7d
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
k5
k6
m5
m6
n5
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
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0
+45
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+59
+37
+72
+37
+73
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+86
+51
+65
+23
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+59
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+73
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+85
+44
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+57
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100
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–20
0
+45
+23
+59
+37
+72
+37
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+23
+79
+37
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140
–25
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–25
0
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+83
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+93
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+108 +43
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+70
+34
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180
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0
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250
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0
+60
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–35
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–45
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+
0
–
表
7e
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
n6
p6
p7
r6
r7
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
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450
500
–45
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+40
+108 +68
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–50
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+
0
–
表
7e
軸公差和配合結果
軸
軸承
軸徑的偏差及配合結果
公稱直徑
內徑公差
公差
d
D
dmp
n6
p6
p7
r6
r7
偏差
(軸徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
低
高
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
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2010/5/20 10:34:58 AM
6
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+17
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0
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0
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–84
–17
–104 0
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0
–67
–68
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–92
–8
–50
–9
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0
–40
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+54
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0
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0
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–62
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0
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–75
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–57
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500
0
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+20
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0
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0
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–68
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0
–85
–83
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–12 –73
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630
0
–50
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–76
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0
–94
–92
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–103
–38
–126 –10 –68
–13 –81
+
0
–
表
8a
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
F7
G6
G7
H5
H6
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
184
p158-227.indd 184
2010/5/20 10:34:58 AM
630
800
0
–75
+80
+160 +24
+74
+24
+104 0
+32
0
+50
–80
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0
–125
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–17
–108
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1 000 0
–100
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0
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–86
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0
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–136
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–125
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0
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0
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0
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0
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–200
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+124 +32
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0
+92
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–35
–257
2 000 2 500 0
–250
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+144 +34
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+70
0
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–320
0
–360
–189 –496 –77
–351 –93
–400 –30 –290
–43
–317
+
0
–
表
8a
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
F7
G6
G7
H5
H6
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
185
p158-227.indd 185
2010/5/20 10:34:58 AM
6
10
0
–8
0
+15
0
+22
0
+36
0
+58
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+5
0
–23
0
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0
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+4
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–3
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–3
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–3
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10
18
0
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0
+18
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+27
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18
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0
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180
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–2
–51
315
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0
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–
–
0
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0
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0
–330
–
–
–16 –104
–19
–141
–21 –204
–22 –308
–
–
表
8b
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
H7
H8
H9
H10
J6
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
+
0
–
軸承的應用
186
p158-227.indd 186
2010/5/20 10:34:58 AM
630
800
0
–75
0
+80
0
+125
0
+200
0
+320
–
–
0
–155
0
–200
0
–275
0
–395
–
–
–22 –133
–27 –173
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–
–
800
1 000 0
–100
0
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0
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0
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0
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–
–
0
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0
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–
–
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–
–
1 000 1 250 0
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0
+105
0
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0
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–
–
0
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0
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0
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–
–
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–
–
1 250 1 600 0
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0
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–
–
0
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–
–
–40 –245
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–
–
1 600 2 000 0
–200
0
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0
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–
–
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–
–
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–
–
2 000 2 500 0
–250
0
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0
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0
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0
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–
–
0
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0
–530
0
–690
0
–950
–
–
–59 –366
–77 –453
–91 –599
–103 –847
–
–
表
8b
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
H7
H8
H9
H10
J6
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
+
0
–
187
p158-227.indd 187
2010/5/20 10:34:58 AM
6
10
0
–8
–7
+8
–3
+3
–4,5 +4,5
–7,5 +7,5
–5
+1
+7
–16
+3
–11
+4,5 –12,5 +7,5 –15,5 +5
–9
+4
–13
+1
–9
+3
–11
+5
–13
+3
–7
10
18
0
–8
–8
+10
–4
+4
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+9
–6
+2
+8
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–10
+5
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–10
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+6
–14
+4
–8
18
30
0
–9
–9
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+4,5
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+6
–18
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+6
–8
30
50
0
–11
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+5,5
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+8
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+2
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+3
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50
80
0
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+10
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+6
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–23
+7
–13
80
120
0
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+4
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+12
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+9
–13
120
150
0
–18
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–9
+9
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+20
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+3
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+9
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–38
+15
–21
+7
–37
+4
–22
+7
–25
+13
–31
+10
–16
150
180
0
–25
–14 +26
–9
+9
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+20
–15
+3
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+9
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–45
+15
–28
+6
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+3
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+12
–37
+9
–22
180
250
0
–30
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+10
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+18
–32
+6
–50
+4
–34
+6
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+13
–43
+12
–26
250
315
0
–35
–16 +36
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+16
–26
+26
–20
+3
+16 –71
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+51
+26
–61
+20
–38
+4
–59
+4
–39
+7
–42
+14
–49
+12
–30
315
400
0
–40
–18 +39
–12,5 +12,5 –18
+18
–28,5 +28,5 –22
+3
+18 –79
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–58
+28,5 –68,5 +22
–43
+5
–66
+4
–44
+7
–47
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–55
+14
–35
400
500
0
–45
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+20
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+2
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–65
+31,5 –76,5 +25
–47
+5
–73
+4
–49
+8
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+17
–62
+16
–38
500
630
0
–50
–
–
–14
+14
–22
+22
–35
+35
–
–
–
–
+14
–64
+22
–72
+35
–85
–
–
–
–
+4
–54
+9
–59
+19
–69
–
–
+
0
–
表
8c
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
J7
JS5
JS6
JS7
K5
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
188
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2010/5/20 10:34:58 AM
630
800
0
–75
–
–
–16
+16
–25 +25
–40 +40
–
–
–
–
+16
–91
+25 –100
+40 –115
–
–
–
–
+4
–79
+8
–83
+18 –93
–
–
800
1 000 0
–100
–
–
–18
+18
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–45 +45
–
–
–
–
+18
–118
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–
–
–
–
+4
–104
+8
–108
+18 –118
–
–
1 000 1 250 0
–125
–
–
–21
+21
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–52 +52
–
–
–
–
+21
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–
–
–
–
+4
–129
+9
–134
+20 –145
–
–
1 250 1 600 0
–160
–
–
–25
+25
–39 +39
–62 +62
–
–
–
–
+25
–185
+39 –199
+62 –222
–
–
–
–
+4
–164
+9
–169
+22 –182
–
–
1 600 2 000 0
–200
–
–
–30
+30
–46 +46
–75 +75
–
–
–
–
+30
–230
+46 –246
+75 –275
–
–
–
–
+5
–205
+11 –211
+25 –225
–
–
2 000 2 500 0
–250
–
–
–35
+35
–55 +55
–87 +87
–
–
–
–
+35
–285
+55 –305
+87 –337
–
–
–
–
+5
–255
+12 –262
+28 –278
–
–
+
0
–
表
8c
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
J7
JS5
JS6
JS7
K5
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
189
p158-227.indd 189
2010/5/20 10:34:59 AM
6
10
0
–8
–7
+2
–10
+5
–10
–4
–12
–3
–15
0
+7
–10
+10
–13
+10
–4
+12
–5
+15
–8
+5
–8
+7
–10
+8
–2
+10
–3
+12
–5
10
18
0
–8
–9
+2
–12
+6
–12
–4
–15
–4
–18
0
+9
–10
+12
–14
+12
–4
+15
–4
+18
–8
+7
–8
+9
–11
+10
–2
+13
–2
+15
–5
18
30
0
–9
–11
+2
–15
+6
–14
–4
–17
–4
–21
0
+11
–11
+15
–15
+14
–4
+17
–5
+21
–9
+8
–8
+12
–12
+12
–2
+14
–2
+18
–6
30
50
0
–11
–13
+3
–18
+7
–16
–5
–20
–4
–25
0
+13
–14
+18
–18
+16
–6
+20
–7
+25
–11
+10
–11
+14
–14
+13
–3
+17
–4
+21
–7
50
80
0
–13
–15
+4
–21
+9
–19
–6
–24
–5
–30
0
+15
–17
+21
–22
+19
–7
+24
–8
+30
–13
+11
–13
+16
–17
+16
–4
+20
–4
+25
–8
80
120
0
–15
–18
+4
–25
+10
–23
–8
–28
–6
–35
0
+18
–19
+25
–25
+23
–7
+28
–9
+35
–15
+13
–14
+20
–20
+19
–3
+23
–4
+30
–10
120
150
0
–18
–21
+4
–28
+12
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–9
–33
–8
–40
0
+21
–22
+28
–30
+27
–9
+33
–10
+40
–18
+15
–16
+21
–23
+22
–4
+27
–4
+33
–11
150
180
0
–25
–21
+4
–28
+12
–27
–9
–33
–8
–40
0
+21
–29
+28
–37
+27
–16
+33
–17
+40
–25
+14
–22
+20
–29
+21
–10
+26
–10
+32
–17
180
250
0
–30
–24
+5
–33
+13
–31
–11
–37
–8
–46
0
+24
–35
+33
–43
+31
–19
+37
–22
+46
–30
+16
–27
+23
–33
+25
–13
+29
–14
+36
–20
250
315
0
–35
–27
+5
–36
+16
–36
–13
–41
–9
–52
0
+27
–40
+36
–51
+36
–22
+41
–26
+52
–35
+18
–31
+24
–39
+28
–14
+32
–17
+40
–23
315
400
0
–40
–29
+7
–40
+17
–39
–14
–46
–10
–57
0
+29
–47
+40
–57
+39
–26
+46
–30
+57
–40
+18
–36
+27
–44
+31
–18
+35
–19
+44
–27
400
500
0
–45
–32
+8
–45
+18
–43
–16
–50
–10
–63
0
+32
–53
+45
–63
+43
–29
+50
–35
+63
–45
+20
–41
+30
–48
+34
–20
+38
–23
+48
–30
500
630
0
–50
–44
0
–70
0
–
–
–70
–26
–96
–26
+44
–50
+70
–50
–
–
+70
–24
+96
–24
+31
–37
+54
–34
–
–
+57
–11
+80
–8
+
0
–
表
8d
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
K6
K7
M5
M6
M7
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
190
p158-227.indd 190
2010/5/20 10:34:59 AM
630
800
0
–75
–50
0
–80
0
–
–
–80
–30
–110 –30
+50
–75
+80
–75
–
–
+80
–45
+110 –45
+33
–58
+58
–53
–
–
+63
–28
+88
–23
800
1 000 0
–100
–56
0
–90
0
–
–
–90
–34
–124 –34
+56
–100 +90
–100 –
–
+90
–66
+124 –66
+36
–80
+63
–73
–
–
+70
–46
+97
–39
1 000 1 250 0
–125
–66
0
–105 0
–
–
–106 –40
–145 –40
+66
–125 +105 –125 –
–
+106 –85
+145 –85
+42
–101 +72
–92
–
–
+82
–61
+112 –52
1 250 1 600 0
–160
–78
0
–125 0
–
–
–126 –48
–173 –48
+78
–160 +125 –160 –
–
+126 –112 +173 –112
+48
–130 +85
–120 –
–
+96
–82
+133 –72
1 600 2 000 0
–200
–92
0
–150 0
–
–
–158 –58
–208 –58
+92
–200 +150 –200 –
–
+150 –142 +208 –142
+57
–165 +100 –150 –
–
+115 –107 +158 –92
2 000 2 500 0
–250
–110 0
–175 0
–
–
–178 –68
–243 –68
+110 –250 +175 –250 –
–
+178 –182 +243 –182
+67
–207 +116 –191 –
–
+135 –139 +184 –123
+
0
–
表
8d
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
K6
K7
M5
M6
M7
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
191
p158-227.indd 191
2010/5/20 10:34:59 AM
6
10
0
–8
–16
–7
–19
–4
–21
–12
–24
–9
+16
–1
+19
–4
+21
+4
+24
+1
+14
+1
+16
–1
+19
+6
+21
+4
10
18
0
–8
–20
–9
–23
–5
–26
–15
–29
–11
+20
+1
+23
–3
+26
+7
+29
+3
+18
+3
+20
0
+24
+9
+26
+6
18
30
0
–9
–24
–11
–28
–7
–31
–18
–35
–14
+24
+2
+28
–2
+31
+9
+35
+5
+21
+5
+25
+1
+28
+12
+32
+8
30
50
0
–11
–28
–12
–33
–8
–37
–21
–42
–17
+28
+1
+33
–3
+37
+10
+42
+6
+25
+4
+29
+1
+34
+13
+38
+10
50
80
0
–13
–33
–14
–39
–9
–45
–26
–51
–21
+33
+1
+39
–4
+45
+13
+51
+8
+29
+5
+34
+1
+41
+17
+46
+13
80
120
0
–15
–38
–16
–45
–10
–52
–30
–59
–24
+38
+1
+45
–5
+52
+15
+59
+9
+33
+6
+40
0
+47
+20
+54
+14
120
150
0
–18
–45
–20
–52
–12
–61
–36
–68
–28
+45
+2
+52
–6
+61
+18
+68
+10
+39
+8
+45
+1
+55
+24
+61
+17
150
180
0
–25
–45
–20
–52
–12
–61
–36
–68
–28
+45
–5
+52
–13
+61
+11
+68
+3
+38
+2
+44
–5
+54
+18
+60
+11
180
250
0
–30
–51
–22
–60
–14
–70
–41
–79
–33
+51
–8
+60
–16
+70
+11
+79
+3
+43
0
+50
–6
+62
+19
+69
+13
250
315
0
–35
–57
–25
–66
–14
–79
–47
–88
–36
+57
–10
+66
–21
+79
+12
+88
+1
+48
–1
+54
–9
+70
+21
+76
+13
315
400
0
–40
–62
–26
–73
–16
–87
–51
–98
–41
+62
–14
+73
–24
+87
+11
+98
+1
+51
–3
+60
–11
+76
+22
+85
+14
400
500
0
–45
–67
–27
–80
–17
–95
–55
–108 –45
+67
–18
+80
–28
+95
+10
+108 0
+55
–6
+65
–13
+83
+22
+93
+15
500
630
0
–50
–88
–44
–114 –44
–122 –78
–148 –78
+88
–6
+114 –6
+122 +28
+148 +28
+75
+7
+98
+10
+109 +41
+132 +44
+
0
–
表
8e
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
N6
N7
P6
P7
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
軸承的應用
192
p158-227.indd 192
2010/5/20 10:34:59 AM
630
800
0
–75
–100 –50
–130 –50
–138 –88
–168 –88
+100 –25
+130 –25
+138 +13
+168 +13
+83
–8
+108 –3
+121 +30
+146 +35
800
1 000 0
–100
–112 –56
–146 –56
–156 –100 –190 –100
+112 –44
+146 –44
+156 0
+190 0
+92
–24
+119 –17
+136 +20
+163 +27
1 000 1 250 0
–125
–132 –66
–171 –66
–186 –120 –225 –120
+132 –59
+171 –59
+186 –5
+225 –5
+108 –35
+138 –26
+162 +19
+192 +28
1 250 1 600 0
–160
–156 –78
–203 –78
–218 –140 –265 –140
+156 –82
+203 –82
+218 –20
+265 –20
+126 –52
+163 –42
+188 +10
+225 +20
1 600 2 000 0
–200
–184 –92
–242 –92
–262 –170 –320 –170
+184 –108 +242 –108 +262 –30
+320 –30
+149 –73
+192 –58
+227 +5
+270 +20
2 000 2 500 0
–250
–220 –110 –285 –110 –305 –195 –370 –195
+220 –140 +285 –140 +305 –55
+370 –55
+177 –97
+226 –81
+262 –12
+311 +4
+
0
–
表
8e
軸承座公差和配合結果
軸承箱
軸承
軸承箱孔徑的偏差及配合結果
公稱孔徑
外徑公差
公差
D
D
Dmp
N6
N7
P6
P7
偏差
(軸承箱孔徑)
理論干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
大於
含
高
低
可能干涉配合
(
+)/ 間隙配合(-)
mm
m
m
m
m
193
p158-227.indd 193
2010/5/20 10:34:59 AM
軸承的應用
軸承配合面和擋肩的尺寸、形狀和運
轉精度
圓柱形的軸頸和軸承箱座孔、止推軸承
圈的配合面和支撐面
(如軸肩和軸承箱的孔
肩等
)的精度，必須與所用軸承的精度相配
合。以下提供的尺寸公差、形狀公差和運行
精度的參考值，在加工配合面和擋肩時，必
須嚴格遵守。
尺寸公差
對於普通級公差的軸承，圓柱形軸頸
的尺寸精度必須至少達到公差等級
6
和軸承
箱座孔的公差等級
7
。當使用緊定套或退卸
套時，軸頸可以採用較寬的直徑公差等級，
如
9
或
10
(
†表
9
)。表
10
中提供根據
ISO
286-1:1988
標準公差等級
IT
的數值。使用
更高精度的軸承時，應採用相對應更高的公
差等級。
圓柱形的形狀公差
按
ISO 1101:2004
規定的圓柱度公差，
根據應用的要求，應比上述的尺寸公差高
1
至
2
個
IT
等級。如軸頸的尺寸公差是按
m6
加工，形狀公差則應為
IT5
或
IT4
。假設某
軸的直徑為
150 mm
，圓柱度的公差
t
1
=
IT5/2=18/2=9 µm
。但由於公差
t
1
是對於半
徑而言，因此軸直徑的公差應為
2
×
t
1
。在
196
頁的表
11
中，提供了對不同公差等級
的軸承的圓柱形形狀公差和總徑向偏擺量公
差的參考值。
當軸承是配合緊定套或退卸套使用時，
軸頸的圓柱度公差應為
IT5/2
(對於
h9
)或
IT7/2
(對於
h10
)(
†表
9
)。
垂直度的公差
根據
ISO 1101:2004
對擋肩垂直度公差
的規定，應至少比圓柱形軸頸公差高一個
IT
等級。對於止推軸承軸承圈的座合面，垂直
度公差不應超過
IT5
。在
196
頁的表
11
中，
提供了垂直度的公差和總軸向偏擺量公差的
參考值。
194
p158-227.indd 194
2010/5/20 10:35:00 AM
10
18
0
–43
8
0
–70
18
18
30
0
–52
9
0
–84
21
30
50
0
–62
11
0
–100
25
50
80
0
–74
13
0
–120
30
80
120
0
–87
15
0
–140
35
120
180
0
–100
18
0
–160
40
180
250
0
–115
20
0
–185
46
250
315
0
–130
23
0
–210
52
315
400
0
–140
25
0
–230
57
400
500
0
–155
27
0
–250
63
500
630
0
–175
32
0
–280
70
630
800
0
–200
36
0
–320
80
800
1 000
0
–230
40
0
–360
90
1 000 1 250
0
–260
47
0
–420
105
1）
推薦值應為
IT5/2
或
IT7/2
，因為公差區
t
是半徑，而在上表中，值是相對於標稱軸直徑的，因此沒有折半。
表
9
軸公差
–
配用軸套的軸承
軸徑
直徑公差和形狀公差
d
h9
IT5
1)
h10
IT7
1)
公稱值
偏差
偏差
大於
含
上偏差
下偏差
最大
上偏差
下偏差
最大
mm
m
m
1
3
0,8
1,2
2
3
4
6
10
14
25
40
60
100
3
6
1
1,5
2,5
4
5
8
12
18
30
48
75
120
6
10
1
1,5
2,5
4
6
9
15
22
36
58
90
150
10
18
1,2
2
3
5
8
11
18
27
43
70
110
180
18
30
1,5
2,5
4
6
9
13
21
33
52
84
130
210
30
50
1,5
2,5
4
7
11
16
25
39
62
100
160
250
50
80
2
3
5
8
13
19
30
46
74
120
190
300
80
120
2,5
4
6
10
15
22
35
54
87
140
220
350
120
180
3,5
5
8
12
18
25
40
63
100
160
250
400
180
250
4,5
7
10
14
20
29
46
72
115
185
290
460
250
315
6
8
12
16
23
32
52
81
130
210
320
520
315
400
7
9
13
18
25
36
57
89
140
230
360
570
400
500
8
10
15
20
27
40
63
97
155
250
400
630
500
630
–
–
–
–
32
44
70
110
175
280
440
700
630
800
–
–
–
–
36
50
80
125
200
320
500
800
800
1 000
–
–
–
–
40
56
90
140
230
360
560
900
1 000 1 250
–
–
–
–
47
66
105
165
260
420
660
1050
1 250 1 600
–
–
–
–
55
78
125
195
310
500
780
1250
1 600 2 000
–
–
–
–
65
92
150
230
370
600
920
1 500
2 000 2 500
–
–
–
–
78
110
175
280
440
700
1 100 1 750
表
10
ISO
標準公差等級（用於長度、寬度、直徑等）
公稱尺寸
公差等級
IT1
IT2
IT3
IT4
IT5
IT6
IT7
IT8
IT9
IT10
IT11
IT12
大於
含
最大
mm
m
m
195
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2010/5/20 10:35:00 AM
表
11
軸頸和軸承箱座孔的形狀公差
表面
允許偏差
特性
特性符號
軸承的公差等級
1)
公差帶
普通級，
CLN
P6
P5
圓柱形的配合面
圓柱度
t
1
IT5/2
IT4/2
IT3/2
IT2/2
總徑向偏擺量
t
3
IT5/2
IT4/2
IT3/2
IT2/2
平擋肩
矩形度
t
2
IT5
IT4
IT3
IT2
總軸向偏擺量
t
4
IT5
IT4
IT3
IT2
說明
用於
用於在運轉精度
正常需求
或支撐方面有
特殊要求的場合
t
1
t
A-B
A-B
A-B
t
2
t
4
3
A
B
d
A
d
B
1)
對於高精度的軸承
(如
P4
級或以上
)，請參閱
SKF
「精密軸承」
(
High precision bearings
)型錄。
t
1
A-B
t
4
t
3
A-B
A
B
A-B
t
2
D
A
D
B
軸承的應用
196
p158-227.indd 196
2010/5/20 10:35:00 AM
圖
18
1,6
t
t
d js9
B
IT5/2
t
IT7/2B
IT5/2
t
B
圓錐形軸頸的公差
當軸承是直接安裝在圓錐形的軸頸上
時，軸頸直徑的公差帶可以比圓柱形的寬。
圖
18
中的圓錐形軸頸，直徑公差等級是
9
，而形狀公差的規定與圓柱形軸頸的相同。
以下是
SKF
對用於滾動軸承的圓錐形軸頸的
建議：
•
圓錐形軸頸的允許錐度偏差是基於軸承寬
度，並相當於
IT7/2
的±公差值
(
†圖
18
)。
公差值可根據以下公式計算
Δ
k
= IT7 / 2B
因此，錐度的允許偏差範圍
(錐形斜面的變
化
) 為
V
k
= 1 / k
±
IT7 / 2B
式中
V
k
=
錐度的允許偏差範圍
Δ
k
=
錐度的允許偏差量
k =
錐度的代號
錐度
1: 12
時為
12
錐度
1: 30
時為
30
B =
軸承寬度，
mm
IT7 =
根據軸承寬度和公差等級的值，
mm
•
平直度公差為
IT5/2
，公差值是基於直徑
d
，
其定義為：「在圓錐形軸頸上任意的軸向平
面，公差範圍是在二條相距“
t
”的平行線之
內。」
•
真圓度的徑向偏差為
IT5/2
，公差值是基於
直徑
d
，其定義為：「在圓錐形軸頸上任意
的徑向平面，公差範圍是在二個相距“
t
”的
同心圓之內。」對運行精度的要求較為嚴格
時，需要採用
IT4/2
。
檢查錐度是否在建議公差範圍內的最
好方法，是使用特殊兩個鞍的錐度規進行測
量。更實用但精確度較低的方法，是使用一
般的環規、錐度規或正弦規。
197
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表
12
軸頸表面粗糙度的參考值
軸頸直徑
磨削座合面的推薦
R
a
值
（粗糙度等級數）
直徑公差基於
d (D)
1)
以上
包括
IT7
IT6
IT5
mm
μ
m
–
80
1,6 (N7)
0,8 (N6)
0,4 (N5)
80
500
1,6 (N7)
1,6 (N7)
0,8 (N6)
500
1 250
3,2 (N8)
2)
1,6 (N7)
1,6 (N7)
1）
對於軸徑
>1 250 mm
的應用，請向
SKF
查詢。
2）
當使用注油法安裝時，
R
a
不應超過
1,6 µm
。
軸承的應用
軸承箱座孔的表面粗糙度
軸承箱座孔的表面粗糙度對軸承性能
的影響，並不如尺寸精度、形狀公差和運行
精度般大。但座孔的表面越光滑，就能越精
確地達到預期的干涉配合。對於要求較低的
軸承配置，可以允許有相對較大的表面粗糙
度。
對於精度要求很高的軸承配置，在表
12
中提供了對不同尺寸精度的座孔建議的
平均表面粗糙度
R
a
。這些參考值是用於需
要研磨的座孔，而軸頸通常都是以研磨方法
加工的。
加工在軸上和軸承箱內的軌道
對於圓柱滾子軸承和圓柱滾子止推軸
承，當需要配合加工在其他零件
(如軸或軸
承箱
)上的軌道使用時，如果要完全利用軸
承或元件的負載能力，軌道的硬度必須達到
HRC 58
至
64
之間。
表面粗糙度則應為
R
a
≤ 0,2 µm
或
Rz ≤
1 µm
。對於要求較低的應用，可以採用較
低的硬度或表面粗糙度。
真圓度和圓柱形的偏差，分別不得超過
軌道實際直徑公差的
25
和
50%
。
對於配合推力元件的軌道，允許軸向偏
差與止推軸承的軸圈和座圈相同，參見
132
頁的表
10
。
適合作為配合面的材料包括；符合
ISO
683-17:1999
的整體淬火鋼
100Cr6
、符合
ISO 683-17:1999
的表面硬化鋼
20Cr3
或
17MnCr5
，和可以部分硬化的感應淬火鋼。
加工在相關零件
(如軸或軸承箱)的軌
道，所需的滲碳深度取決於各種因素，包括
動負荷比和靜負荷比
(
P/C
和
P
0
/C
0
)、以及
其主體的硬度，因此很難提供一些通用的參
考值。例如，當純靜負荷相當於基本額定靜
負荷和主體的硬度為
350HV
的情況下，建
議的滲碳深度是以滾動體直徑的十分之一來
衡量。在動負荷的情況下，可以允許更小的
滲碳深度。有關更詳細的資訊，請向
SKF
查
詢。
198
p158-227.indd 198
2010/5/20 10:35:01 AM
圖
20
圖
21
圖
22
圖
19
軸承的軸向定位
只用干涉配合並不足以將軸承圈作軸向
定位，因此，必須採取其他合適的手段將其
固定在軸上。
固 定 端 軸 承 的 內 外 圈 兩 邊 均 應 軸 向
固定。但是，對於非分離型設計的活動端
軸承，其中較緊配的軸承圈——通常是內
圈——就可以軸向固定；另一個軸承圈則必
須能夠相對於軸承座自由地軸向移動，除非
是內外圈都是軸向固定的
CARB
曲面滾子軸
承。
對於可分離設計的非定位軸承如圓柱滾
子軸承，兩個軸承圈都需要軸向定位。
對於「交叉定位」的軸承，軸承圈只需
要在一側軸向固定。
定位的方法
圓柱孔的軸承
採用干涉配合的軸承圈，安裝的設計
通常是將其一側靠在軸肩或軸承箱的孔肩上
(
†圖
19
)。而在軸承圈的另一側，內圈通
常可以利用鎖緊螺母將其固定，如
KM
型螺
199
p158-227.indd 199
2010/5/20 10:35:01 AM
圖
23
圖
24
軸承的應用
母
+ MB
鎖定墊圈
(
†圖
19
)，或利用裝在軸
端的端板
(
†圖
20
)，有關螺母的資料，可
參見從
1007
頁開始的「鎖緊螺母」一節。
外 圈 則 通 常 用 軸 承 箱 的 端 蓋 來 固 定
(
†圖
21
)，在某些特殊情況可能是利用一
個帶螺紋的圓環
(
†圖
22
)。
除了軸肩和孔肩外，更簡便的方法在軸
承圈之間或軸承圈與相鄰零件
(如齒輪)之間
利用隔套將其固定
(
†圖
23
)。
利用止動環將軸承固定在軸上，可以
節省空間、更便於裝拆、同時也簡化了軸和
軸承箱座孔的加工。如果需要承受中等或較
重的軸向負荷，應在軸承圈和止動環之間
加上一個套環，避免止動環承受過大的彎矩
(
†圖
24
)。如果有需要減小止動環在止動
槽中的軸向間隙，可以選擇帶合適公差的
套環或加上墊片。外圈中帶止動槽的軸承
(
†圖
23
)，也可以利用止動環來簡化軸承
配置的設計和更節省空間
(
†從
287
頁開始
的「深溝球軸承」一節
)。
軸向定位的其他方法，特別是適用於高
精度軸承配置的方法，需要使用壓力配合，
例如，用階梯套配置的形式。有關詳細資
訊，請參閱
SKF
的「精密軸承」
型錄。
200
p158-227.indd 200
2010/5/20 10:35:01 AM
圖
26
圖
27
圖
28
圖
25
圓錐孔的軸承
直接安裝在圓錐形軸頸上的圓錐孔軸
承，通常是使用鎖緊螺母將其固定在軸上
(
†圖
25
)。
當軸承是配合緊定套裝在階梯軸上，軸
承與緊定套之間的相對位置是取決於鎖緊螺
母擰緊的程度，並需要在軸肩和內圈之間加
上一個隔環
(
†圖
26
)。如果是安裝在沒有
軸肩的光軸上
(
†圖
27
)，軸承的軸向負載
能力取決於軸和緊定套之間的摩擦，參見以
下相關產品的介紹部分：
•
自動調心球軸承，
478
頁
•
球面滾子軸承，
708
頁
如果軸承是配合退卸套使用，內圈的一
側必須受到某些零件的支承，如隔環。但在
使用退卸套的應用中，通常是利用迷宮式密
封環同時作為隔環來支承內圈。退卸套本身
則可以用端板或鎖緊螺母來將其固定
(
†圖
28
)。
201
p158-227.indd 201
2010/5/20 10:35:02 AM
圖
29
1
2
0,2
1,3
1,1
2,4
0,3
1,5
1,5
3,2
0,4
2
2
4
0,5
2,5
2,1
4
0,5
2,5
3
4,7
0,5
3
4
5,9
0,5
4
5
7,4
0,6
5
6
8,6
0,6
6
7,5
10
0,6
7
9,5
12
0,6
9
h
a
r
s
b
a
r
s
r
c
r
s
r
s
b
a
h
a
r
c
表
13
傾角形式的圓角
軸承
圓角尺寸
倒角尺寸
r
s
b
a
h
a
r
c
mm
mm
軸承的應用
擋肩和圓角的尺寸
軸承相鄰的零件
(軸肩與軸承座孔肩，
隔套等
)的尺寸必須對軸承圈提供充分的支
撐，但是軸承的轉動零件與靜止零件之間不
得有接觸。在產品表中列出每個軸承適當的
擋肩與圓角尺寸。
軸承支承面與軸肩或軸承座孔肩之間的
過渡位置，可以按照產品表中的尺寸
r
a
與
r
b
採用簡單圓角的形式，或者用傾角的方式予
以修放。表
13
中列出經傾角的合適尺寸。
倒圓半徑越大
(對於滑順的曲線)，對
軸圓角區的應力分佈就越有利。因此，對於
負荷較重的軸，通常要求的圓角半徑較大。
在這種情況下，應在內圈與軸肩之間放入間
隔環，以確保軸承內圈有足夠的支撐面。
隔套面對軸肩的一面應該修放，以免它接觸
軸的圓角
(
†圖
29
)。
202
p158-227.indd 202
2010/5/20 10:35:02 AM
圖
30
C
a
C
a
CARB
曲面滾子軸承
CARB
曲面滾子軸承能允許軸向位移
(如
軸的熱膨脹
)發生在軸承的內部。為了確保
軸相對於軸承箱能有一定的軸向位移，必須
在軸承的兩側提供足夠的空間
(
†圖
30
)。
有關更詳細的說明，請參見從
779
頁開
始的「
CARB
曲面滾子軸承」一節。
203
p158-227.indd 203
2010/5/20 10:35:02 AM
圖
32
圖
33
圖
31
拆卸工具
軸承的應用
相關零件的設計
在設計軸承配置時，為了考慮日後的安
裝和拆卸問題，通常會增加一些裝置或作出
一些特殊的設計，尤其是應用大型軸承的情
況。例如，在軸肩和軸承箱孔肩上加工幾道
凹槽或是空間，以便放入拆卸的工具
(
†圖
31
)。或在軸承箱上加工一些螺紋孔，便可
以使用螺釘把軸承推離其孔肩
(
†圖
32
)。
如果使用注油法來安裝或拆卸圓錐形軸
頸上的軸承，或把軸承從圓柱形軸頸卸下，
則必需在軸上加工油道和油溝
(
†圖
33
)。
油溝的位置在設計從進行安裝或拆卸的一側
起計算，應約為軸承配合面寬度的三分之
一。有關連接供油管的螺紋孔、油溝和油道
等尺寸的建議，請參見表
14
和表
15
。
204
p158-227.indd 204
2010/5/20 10:35:02 AM
1)
有效螺紋長度
L =
軸承配合面的寬度
M 6
A
10
8
3
G 1/8
A
12
10
3
G 1/4
A
15
12
5
G 3/8
B
15
12
8
G 1/2
B
18
14
8
G 3/4
B
20
16
8
N
a
G
a
G
c
G
b
N
a
G
a
G
c
G
b
60°
表
15
連接供油管的螺紋孔的設計和參考尺寸
螺紋
設計
尺寸
G
a
G
b
G
c
1)
N
a
最大
–
–
mm
100
3
0,5
2,5
2,5
100 150
4
0,8
3
3
150 200
4
0,8
3
3
200 250
5
1
4
4
250 300
5
1
4
4
300 400
6
1,25
4,5
5
400 500
7
1,5
5
5
500 650
8
1,5
6
6
650 800
10
2
7
7
800 1 000
12
2,5
8
8
L
3
L
N
h
a
r
a
b
a
表
14
油道和油溝的建議尺寸
軸頸
尺寸
直徑
b
a
h
a
r
a
N
大於
含
mm
mm
–
設計
B
設計
A
L=
軸承配合面的寬度
1)
有效螺紋長度度
205
p158-227.indd 205
2010/5/20 10:35:03 AM
圖
35
I
L
I
L
圖
34
a
b
軸承的應用
軸承的預壓
根據不同的應用，軸承配置中須帶有
正或負的工作間隙。在大部分的情況下，工
作間隙應為正值，即軸承在運作時，留有
一定的剩餘間隙，儘管可能是很小的間隙
(
†
137
頁「軸承內部間隙」一節
)。
但另一方面，有許多應用場合需要有負
值的工作間隙
-
即預壓，以提高軸承配置
的剛性或運轉精度。例如機床的主軸軸承、
汽車傳動軸中的齒輪軸承、小型電機馬達的
軸承、或作擺動運動的軸承配置等。在某些
應用中，如果軸承沒有或只承受很小負荷，
並在高轉速下運作，應在軸承配置上施加預
壓，例如通過彈簧等。在這情況下，預壓的
作用是為軸承提供最小負荷，以防止滾動體
滑動而造成軸承的損壞
(
†參見
75
頁「所需
最小負荷」一節
)。
預壓的形式
預壓根據不同的軸承類型，可以是徑
向，也可以是軸向。例如，圓柱滾子軸承，
由於其設計的原因，只能在徑向施加預壓，
而止推球軸承和圓柱滾子止推軸承則只能在
軸向施加預壓。
206
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圖
36
I
L
I
L
單 列 角 接 觸 球 軸 承 和 圓 錐 滾 子 軸 承
(
†圖
34
)一般受到的為軸向預壓，並通常
與另一個同樣類型的軸承以背對背
(
a
)或面
對面
(
b
)的方式配對使用。而深溝球軸承通
常也是同樣施以軸向預壓，為了達到預壓的
目的，應使用帶有大於普通組的徑向內部間
隙
(如
C3
)，使其能如角接觸球軸承般有一
個大於零的接觸角。
對於圓錐滾子軸承和角接觸球軸承，背
對背配置軸承負荷中心的距離
L
比兩個軸承
的中心距離
l
長
(
†圖
35
)，而面對面配置軸
承負荷中心的距離則比兩個軸承的中心距離
l
要短
(
†圖
36
)。這表示背對背配置的軸承
中心距離雖然相對較短，但可以承受較大的
傾覆力矩。而力矩加上由其引起的徑向力，
兩者所導致軸承的變形，也比面對面配置軸
承的要小。
預壓一般是在環境溫度下安裝時調整
(
或根據此溫度設定
)的，如果在運作中，軸
的溫升比軸承箱的大，預壓就會增加。而且
面對面配置增加的預壓量比背對背配置的要
大。軸在受熱膨脹時，軸徑會增加
(徑向膨
脹
)，也會伸長(軸向膨脹)。無論是面對面
或背對背的配置，在徑向膨脹的影響下，軸
承配置的間隙都會減小，即預壓會增加。
當軸承面對面配置時，軸向熱膨脹會增加這
種趨勢，而背對背配置時，則會減少這種趨
勢。在背對背的軸承配置中，如果軸承之間
有一給定距離，且軸承和聯接零件有相同的
熱膨脹係數，徑向膨脹和軸向膨脹對預壓的
影響會互相抵消，因此預壓不會產生變化。
207
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軸承的應用
軸承預壓的作用
軸承預壓最主要的作用包括：
•
提高剛性
•
減低運行噪音
•
提高軸引導的精度
•
補償在運行中的磨損和沈降
(
基底下沈
)
•
延長工作壽命
提高剛性
軸承的剛性
(單位為
kN/µm
)是指軸承
上的作用力與其彈性變形的比。受到預壓的
軸承，在一定範圍內的負荷所導致的彈性變
形，比沒有預壓的軸承要小。
減低運行噪音
軸承的工作間隙越小，滾動體在無承載
區中的引導就越好，軸承在運行時的雜訊也
越小。
精確的軸引導
在預壓的作用下，軸因受力而產生的撓
曲會減少，因此可以提高軸引導的精確性。
例如，小齒輪軸承和差動齒輪軸承可以通過
預壓來提高剛性和軸引導的精度，使齒輪的
嚙合更精確和更穩定，並可以把額外的動力
減到最小。所以運行時的噪音會更小，齒輪
也可以有更長的工作壽命。
補償在運行中的磨損和沈降
軸承在運行中會因為磨損而導致間隙的
增加，這種情況可以通過預壓來補償。
延長工作壽命
在某些應用中，軸承配置的預壓可以
提高運作的可靠性和延長工作壽命。一個合
適的預壓量可以使軸承中的負荷更平均的
分佈，因此可以有更長的工作壽命
(
†參見
216
頁「保持正確的預壓量」一節
)。
確定預壓負荷
雖然確定預壓主要的因素是預壓力，但
預壓除了可以用力來表示外，也可以用距離
來表示。根據不同的調整方法，預壓與軸承
中的摩擦力矩也有間接的關係。
預壓可以從一些成熟的設計得出經驗
資料，並應用到類似的設計中，以達到最佳
的效果。對於新的設計，
SKF
建議重新計算
預壓負荷，並通過測試來驗證其實際效果。
由於一般情況下，要精確地預計實際運作中
所有的影響因素是很困難的，因此是有必要
通過試驗來校正預壓量。能否精確地計算預
壓量，是取決於假設的工作條件與實際情況
的差異程度，如溫度和聯接零件的彈性變形
—而最關鍵的零件就是軸承箱。
在確定預壓時，應首先考慮軸承的剛
性、工作壽命和運行可靠性之間的平衡，根
據這些條件來計算出軸承所需的預壓負荷。
然後計算在安裝時，調整軸承應使用的預壓
量。在安裝軸承的時候，應在環境溫度下進
行，並不應讓軸承承受任何工作負荷。
在正常的工作溫度下，合適的預壓量
取決於作用在軸承上的負荷。對於能同時承
受徑向和軸向負荷的角接觸球軸承和圓錐滾
子軸承，在徑向負荷的作用下，軸承內會產
生一個軸向力，而這個軸向力通常需要由另
一個位置相反的軸承來承受。如果內圈與外
圈之間能有純徑向位移，表示只有藉由軸承
軌道圓周的一半
(即一半的滾動體)在承受負
荷，而軸承內產生的軸向力可根據以下公式
計算：
F
a
= R F
r
，單列角接觸球軸承
F
a
= 0,5 F
r
/ Y
，單列圓錐滾子軸承
式 中 的
F
r
是 作 用 在 軸 承 的 徑 向 負 荷
(
†圖
37
)用於角接觸球軸承的變數
R
，是根
據軸承內部的接觸條件而定，其數值應按照
從
415
頁開始的「確定單個或串聯配對軸承
208
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圖
37
F
a
F
a
F
r
所承受的軸向負荷」一節中說明的方法來確
定。
有關圓錐滾子軸承的計算係數
Y
的值，
可見於產品表。
當單個軸承在徑向負荷
F
r
的作用下，如
果要滿足基本額定負荷的先決條件
(軸承圓
周一半的軌道在承受負荷
)，則必須要有一
個相當於根據以上公式計算的外部軸向力
F
a
同時作用在軸承上。如果外部軸向力小於以
上的計算值，承受負荷的滾動體數目就會減
少，則軸承負載能力就會相對應的降低。
當兩個單列角接觸球軸承或圓錐滾子軸
承以背對背或面對面的方式配置時，每個軸
承都必須承受由另一個軸承產生的軸向力。
如果配置中是使用兩個相同的軸承，徑向負
荷作用在兩個軸承的中心位置，且軸承配置
調整至零間隙，負荷就會自然而然地分佈在
半數的滾動體之上。對於其他的負荷條件，
尤其是在有外部軸向負荷作用下的情況，可
能需要對軸承施加預壓，以補償承受軸向負
荷的軸承因彈性變形而產生的間隙，以及負
荷能更平均地分佈在另一端的軸承，這顆軸
承可能未承受任何軸向力。
如前文介紹，預壓還可以提高軸承配
置的剛性。但在考慮剛性時，應注意其不僅
受到軸承回彈性的影響，還有軸心和軸承箱
的彈性、軸承圈採用的公差配合、以及所有
承受負荷的零件，包括擋肩的彈性變形的影
響。這些都對整個主軸系統的回彈性有著很
大的影響。軸承的軸向和徑向回彈性取決
於其內部設計，即接觸條件
(點接觸或線接
觸
)、滾動體的數量和直徑以及軸承的接觸
角等，接觸角越大，軸承在軸向的剛性就越
高。
209
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軸承的應用
如果在開始計算時，假設回彈性與負荷
是線性的關係，即有一個恒定的彈簧常數，
那在相同的外部軸向力
K
a
的作用下，帶預
壓的軸承配置的軸向位移比沒有預壓的軸承
配置要小 (
† 圖表
2
)。例如在一個齒輪軸承
配置中包括兩個不同尺寸的圓錐滾子軸承
A
和
B
，其彈簧常數分別為
c
A
和
c
B
，並有一預
壓力
F
0
。如果外部軸向力
K
a
作用在軸承
A
，
軸承
B
就沒有承受負荷，若軸承
A
承受的額
外負荷，軸承配置的軸向位移 d
a
將會小於
沒有預壓的軸承。但是，如果外部的軸向外
大於一定的數值，如
q c
A
w
K
a
= F
0
1 + —–
< c
B
z
那作用在軸承
B
的軸向預壓力將會消
失，在之後增加的負荷，軸承配置的軸向位
移將與沒有預壓的軸承配置相同，即完全由
軸承
A
的彈簧常數決定。因此，要避免軸承
A
在承受外部軸向力
K
a
時而軸承
B
沒有承受
軸向負荷，所需的預壓力應為
c
B
F
0
= K
a
–––––––
c
A
+ c
B
在預壓的軸承配置中的預壓力和彈性位
移之間的關係以及預壓力變化的影響，從預
壓力
/
預壓距離圖 (
† 圖表
3
) 中可以更容易
地觀察。圖中包括相互靠著調整預壓的軸承
的彈簧曲線，並可以幫助瞭解以下的情況：
•
預壓力和預壓距離之間的關係
•
外部軸向力
K
a
和軸承負荷之間的關係，
以及由外力產生的彈性變形
在圖表
3
中，承受工作負荷導致的額外
軸向力的零件是由從左至右遞增的曲線表
示，其他沒有承受額外負荷的零件是由從右
至左遞增的曲線表示。曲線
1
、
2
和
3
表示
不同的預壓力 (
F
01
，
F
02
<F
01
和
F
03
=0
) 下的
情況。虛線表示軸承本身的變化，實線則表
示軸承實際位置 ( 軸承與相關零件 )。
利用圖表
3
就可能解釋其互相之間的關
係，例如在齒輪軸承的配置 (
†
213
頁的圖
39
) 中，軸承
A
是靠著軸承
B
並通過軸和軸
承箱來進行調整預壓。外部軸向力
K
a
( 通過
齒輪傳遞的軸向分力 ) 疊加在預壓力
F
01
( 曲
線
1
) 上，其疊加方式使得軸承
A
承受附加負
荷，而軸承
B
上沒有承受負荷。
F
aA
為
F
aB
分
別表示在軸承
A
位置和軸承
B
位置所承受的
軸向負荷。
在外力
K
a
的影響下，齒輪軸會產生相
當 於 d
a1
的 軸 向 位 移。 取 用 較 小 的 預 壓 力
F
02
( 曲線
2
)，則軸承
B
在外力
K
a
下剛好沒
有承受軸向負荷，即
F
aB
=0
和
F
aA
=K
a
。在這
情況下，齒輪軸的軸向位移 d
a2
>
d
a1
。如果
軸承配置中沒有任何預壓 ( 曲線
3
)，齒輪軸
的軸向位移會達到其最大值 (d
a3
>
d
a2
)。
210
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圖表
2
2
1
= F
0
(1+
)
c
A
c
B
= K
a
d
a
c
A
K
a
軸向位移
d
a
無預壓
外部軸向力
K
a
帶預壓力
F
0
圖表
3
1
2
3
F
01
F
02
K
a
K
a
F
aA
F
aB
d
a3
d
a2
d
a1
軸向位移
d
a
軸向力
F
a
預壓力
F
0
軸承
B
軸承
A
軸承
A
的實際位置
軸承
B
的實際位置
211
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軸承的應用
調整步驟
調整在這裏是指設定軸承的內部間隙
(
†參見從
260
頁開始的「安裝」一節
)或
設定軸承配置的預壓。
在圓柱滾子軸承、雙列角接觸球軸承、
或有些深溝球軸承應用中的徑向預壓，是通
過在一個或兩個軸承圈採用一定的干涉量，
使安裝後軸承的初始間隙減到零，因此在運
作中由於溫升而達到負間隙 —即預壓。
圓錐孔軸承特別適用於需要徑向預壓的
應用，因為通過控制軸承在圓錐形軸頸上的
推進距離，可以控制在一個很窄的範圍內施
加預壓。
對於單列角接觸球軸承、圓錐滾子軸承
和深溝球軸承中的軸向預壓，是通過控制一
個軸承圈與另一個軸承圈的相對軸向位移量
來達到所需的預壓力。根據不同的的原理，
調整的方法大致可分成兩種形式；單獨調整
和整體調整。
單獨調整
單獨調整是利用螺母、墊片、隔套、可
變形的隔套等對每個軸承配置進行調整。然
後通過測量和檢查程式，以確保設定的預壓
力在最小的偏差內。視乎需要測量軸承的數
量，可以採用不同的方法：
•
測量預壓距離
•
測量摩擦力矩
•
直接測量預壓力
單獨調整的優點是，個別的零件
(包括
軸承
)可以採用一般或普通級公差製造，而
且預壓也可以達到相當的精確度。
測量預壓距離
這種調整方法通常是在軸承配置中的零
件組裝好以後才進行的。例如，齒輪軸承配
置的預壓可用以下方法來調整：
•
在兩個軸承的外圈和內圈之間加上間隔環
(
†圖
38
)
•
在軸承箱的孔肩與外圈之間；或在軸承箱
與箱體之間加入墊片
(
†圖
39
)，在圖中看
見的是一種帶法蘭的軸承箱
•
在軸肩和內圈之間
(
†圖
40
)或在兩個軸承
的內圈之間加上隔套。
212
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圖
38
圖
39
圖
40
A
B
K
a
d
a1
213
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50.11 – Tint plate. Body copy
圖表
4
F
0
´
d
01
d
02
d
0
軸承的應用
墊片、間圈或隔套的厚度
(或寬度)取決
於以下的因素：
•
軸肩和孔肩之間的距離
•
每個軸承的總寬度
•
相當於所需預壓力的預壓距離
(軸向位移)
•
運作中因熱膨脹而需要校正預壓距離的計
算係數
•
所有相關零件的製造公差，並必須在安裝
之前測量好
•
補償運作一段時間後因磨損而需要校正預
壓量的的計算係數
這種調整方法是基於在預壓系統中預壓
力和彈性變形之間的關係。所需的預壓可以
利用預壓力
/
預壓距離圖來確定
(
†圖表
4
)。
F
0
’小齒輪軸上的預緊力
（軸承配置）
d
01
小齒輪頭部軸承和周圍
零件的預壓距離
d
02
法蘭側軸承和周圍零件
的預壓距離
d
0
小齒輪軸承配置的總預
壓距離
預壓距離
d
預壓力
F
0
214
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測量摩擦力矩
這種方法常用於大量生產時需要調整
的軸承配置，因為一般要求時間短而且可以
做到相當自動化。由於預壓與軸承內的摩擦
力矩之間有一個確定的關係，如果連續監測
摩擦力矩，當達到一定的摩擦力矩時停止調
整，就可以得到所需的預壓量。但應注意，
每個軸承的摩擦力矩是有差別的，而且還取
決於所用的防銹劑、潤滑條件和轉速等。
直接測量預壓力
由於調整的目的是要在軸承內產生一個
給定的預壓力，直接施加作用力或直接測量
預壓力看來是比較直觀的方法。但在實際應
用中，一般是使用測量預壓距離或摩擦力矩
等間接的方法，因為這些方法使用起來更簡
單和方便，而且更符合經濟效益。
整體調整
這種調整方式也可以稱為「隨機統計調
整」。使用這種方法，軸承、軸和軸承箱、
間隔環或隔套等可以按正常的方式來生產，
零件之間有絕對的互換性並且可以隨機組
配。對於使用圓錐滾子軸承的配置，互換性
還包括外圈和內圈元件。因此可避免為了加
工非常精確的軸承或相關零件而增加生產成
本。從統計學上考慮，所有或大部分零件的
公差都在其限值的機會率是極低的。但另一
方面，如果要求預壓力之間的偏差在一定的
範圍內，則必須提高製造公差的精度。整體
調整的優點是無需檢查預壓，而且在安裝軸
承時也不需要特別的額外設備。
215
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圖
41
軸承的應用
通過彈簧施加預壓
在小型電機或類似應用中使用帶預壓的
軸承，可以幫助降低運作時的噪音。在這種
軸承配置中，軸的兩端通常都是使用單列深
溝球軸承。施加預壓最簡單的方法，就是利
用彈簧或彈簧墊圈
(
†圖
41
)。彈簧作用在
其中一個能夠軸向移動的軸承外圈。即使軸
承因軸的熱膨脹而發生了軸向移動，預壓力
在實際上能夠保持不變。所需的預壓力可用
以下公式估算：
F = k d
式中
F =
預壓力，
kN
k =
計算係數，參見下文的說明
d =
軸承內徑，
mm
根據電機馬達設計時的需要，計算係數
k
的值在
0,005
至
0,01
之間。如果預壓主要
的作用是為防止軸承在靜止時受到振動而損
壞，則應使用更大的預壓力，如
k = 0,02
。
在高轉速的磨床主軸應用中，以彈簧施
加預壓在主軸中的角接觸球軸承施也是常用
的方法。但這種方法並不適用於某些工作條
件下，如要求軸承有高剛性、負荷的方向會
改變、或衝擊負荷等。
保持正確的預壓
在確定軸承配置中的預壓力時，應注意
當預壓超過某既定的最佳值時，剛性只能有
限的提高。因為摩擦和隨之產生的熱將增
加，如果有額外負荷並長時間作用下，軸
承的工作壽命將會大大降低。從圖表
5
中可
以看出軸承壽命與預壓
/
間隙之間的關係。
由於過度的預壓對軸承配置運行的可靠性有
很大的影響，而且確定適當的預壓力通常涉
及複雜的計算，因此在需要計算預壓力時，
請向
SKF
查詢。
216
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圖表
5
0
軸承壽命
預壓
間隙
此外，在調整軸承配置中的預壓時，
無論預壓量是通過計算或根據經驗而確定，
必須將其偏差控制在一定的範圍之內。例如
在圓錐滾子軸承的調整過程中，應先將軸承
轉動若干次，以確保滾子沒有歪斜，而且滾
子的端面必須與內圈的擋邊有良好的接觸。
否則在檢查中或測量得出的結果都不是真實
的，實際的預壓可能比所需要的小很多。
用於預壓配置的軸承
對於某些應用，
SKF
能提供特製的單個
軸承或配組軸承，可以簡化調整過程和有相
當的精確度；還有在製造過程中已經組配好
的軸承組，在安裝後無需調整，就可以達到
得預先設定的預壓量，包括：
•
符合
CL7C
規格的圓錐滾子軸承，用於汽車
的小齒輪或差動齒輪軸承配置，有關更詳
細的資訊，請參見從
605
頁開始的「單列
圓錐滾子軸承」一節
•
萬向搭配的單列角接觸球軸承
(
†參見從
409
頁開始的「單列角接觸球軸
承」一節
)
•
配對單列圓錐滾子軸承，如用於工業齒輪箱
(
† 參見從
671
頁開始的「配對單列圓錐滾
子軸承」一節
)
•
配對單列深溝球軸承
(
† 參見從
289
頁開始
的「單列深溝球軸承」一節
)
217
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圖
42
圖
43
圖
44
軸承的應用
密封的配置
所有的軸承配置中，都不單單只有軸
承，還包括其他的相關零件。除了軸和軸承
箱以外，相關零件還包括密封件，密封件的
性能對潤滑劑的清潔度和軸承配置的整體工
作壽命都起著關鍵的作用。對於設計人員來
說，這意味著應把軸承和密封件的配置作為
一個整體系統來考慮和處理。
對於滾動軸承的密封件，是有嵌入式
密封和外置密封的區別。嵌入式密封屬於軸
承其中一個零件並與軸承本身是一體的，而
外置式密封則安裝在軸承以外的位置。使用
帶密封件的軸承時，一般是由於空間的限制
或成本原因而不能提供有足夠保護的外置密
封。
密封件的類型
密封件的作用是為了防止污染物進入需
要保護的環境之內。外置的密封件必須能防
止介質在靜止和旋轉的表面，如軸心或軸承
箱之間通過。軸承的嵌入式密封件則必須能
防止污染物進入，並可以潤滑劑
(大部分情
況下是指潤滑脂
)保留在軸承之內。
密封件要有效地工作，其必須具備一定
的變形能力，以補償不規則的表面，但另一
方面，又需要有足夠的強度以承受工作中的
壓力。密封件所用的材料，必須能承受較大
的工作溫度範圍，並有一定的耐化學腐蝕能
力。
密封件有不同的類型；例如，在
DIN
3750
標準中，區分了以下幾種基本類型：
•
與靜止表面接觸的密封件
•
與滑動表面接觸的密封件
•
非接觸式的密封件
•
波紋管
(
bellows
)
和隔板
(
membrances
)
218
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圖
45
與靜止表面接觸的密封件稱為靜態密封
件，其有效性取決於安裝時其截面的徑向或
軸向變形情況。密封墊片
(
†圖
42
)和
O
環
(
†圖
43
)都是常見的靜態密封件。
與滑動表面接觸的密封件稱為動態密封
件，是用於密封有相對直線或圓周方向運動
的機器零件之間的部位。動態密封件必須能
防止潤滑劑流失、阻止污染物的進入、分開
不同的介質和承受差壓等。動態密封件有各
種不同的形式，包括墊圈和活塞密封環，其
一般用於線性或往復運動的零件。徑向軸密
封件是最常用的動態密封件
(
†圖
44
)，廣
泛用於不同的行業的機械中。
非接觸式的徑向軸密封件是利用狹窄
和相對很長的曲路來起到密封的作用，曲路
的設計可以是軸向、徑向或兩者之組合所構
成。非接觸式密封件的結構包括簡單的間隙
到比較複雜的迷宮式設計
(
†圖
45
)，由於
密封件之間實質上沒有摩擦，因此不會有磨
損。
波紋管和隔版是用於密封相互之間只作
有限相對運動的零件。
由於動態徑向密封件對於軸承配置的密
封非常重要，以下的部分主要是介紹各種類
型的徑向密封件和其使用的說明。
密封件類型的選擇
軸承配置中的密封件，應只有最小的摩
擦和磨損，並能對軸承提供最大的保護
-
即
使在最惡劣的工作條件下。因為密封件的有
效性對軸承的性能和工作壽命有很大的影
響，在軸承選型階段，污染物對其計算壽命
的影響是一個關鍵的因素。有關污染物對軸
承性能的影響，請參見從
49
頁開始的「軸
承尺寸的選擇」一節。
對某一具體的軸承配置中，要選擇最合
適的密封件類型，有許多考慮因素：
•
潤滑劑的類型；油或潤滑脂
•
密封表面的圓周速度
(或周邊速度)
•
軸的位置；水平或垂直
•
軸與軸承箱之間可能出現的角度誤差
•
可容空間
•
密封件的摩擦及其產生的溫升
•
工作環境的影響
•
成本問題
選用合適的密封件對軸承的性能有關鍵
的影響，因此必須準確地列出對密封件的要
求和確定外部工作環境的條件。
有關密封件應用方面更詳細的說明，可
參考其他
SKF
產品型錄：
•
「工業密封件」
(
Industrial Seals
)型錄
•
「密封件配置設計指南」
(
Sealing arrange ment design guide
)
手冊
•
「
SKF
互動工程型錄」光碟或
www.skf.com
網站
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圖
46
圖
47
a
b
c
軸承的應用
如果對某給定應用缺乏或沒有經驗，
SKF
作為全球最大的密封件製造商之一，可以
協助用戶選擇合適的密封件或提出建議。
應用在滾動軸承的外置密封件，一般分
為接觸式密封件和非接觸式密封件。可根據
不同的應用而選擇所需的類型。
非接觸式密封件
非接觸式外置密封件的有效性，基本上
是取決於轉動零件和靜止零件之間狹窄間隙
的密封原理。間隙的結構可以是徑向、軸向
或兩者之組合
(
†圖
46
)。這種密封件的設
計可以是簡單的間隙，也可是較複雜的迷宮
式結構。但無論是哪一種設計，由於零件之
間沒有接觸，這種密封件實質上都不會產生
摩擦，也不會有磨損。這種密封件通常不容
易受到固體污染物的損壞，並特別適用於高
速和高溫的工作條件。為了增強其密封的有
效性，可以將潤滑脂填入迷宮式的間隙中。
接觸式密封件
接觸式密封件的有效性，取決於密封件
的密封唇與其配合面之間的壓力。這種壓力
(
†圖
47
)可以通過以下的方式產生
•
密封件的彈性，來自密封件材料特性
(
a
)
•
密封件與其配合面之間的配合尺寸
(
b
)
•
密封件中的彈簧所產生的壓力
(
c
)
接觸式密封件一般是很可靠的，特別是
經過適度表面加工的配合面和對密封唇與配
合面之間的部位進行潤滑，可以將磨損減到
最小程度。這種密封件的缺點是密封唇與其
配合面之間的摩擦會產生一定的溫升，因此
接觸式密封件只適用於在一定圓周速度以下
的工況，這方面主要取決於密封件的類型和
配合面的粗糙度。另一方面，接觸式密封件
較容易因受到碰撞而損壞，例如由於安裝不
當或固體污染物的影響。為避免受到固體污
染引起的損壞，通常會在接觸式密封件前面
加上一個非接觸式密封件，以加強對其的保
護。
220
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圖
48
a
b
圖
49
a
b
c
d
e
f
嵌入式的軸承密封
SKF
能提供在軸承一側或兩側裝有防塵
蓋或接觸式密封件的多種設計。這些設計對
於需要密封的軸承是一個既經濟又節省空間
的方案。兩側帶防塵蓋或密封件的軸承已預
裝有潤滑脂，而且一般無需維護。有關各種
類型軸承所用的密封件設計，在相關的產品
介紹部分中有詳細的說明。
帶防塵蓋的軸承
帶防塵蓋的軸承
(
†圖
48
)適用於污染
程度不嚴重，而且沒有水和蒸汽等與會進入
軸承內的配置。防塵蓋還適用於需要低摩擦
的應用，如高轉速或高溫等。
防塵蓋是由鋼板衝壓而成，其設計的特
性包括：
•
與內圈的肩部形成一個極窄的間隙
(
a
)
•
與內圈肩部的凹型面形成一個簡單而有效的
迷宮式密封
(
b
)
帶接觸式密封件的軸承
帶接觸式密封件
(或簡稱為密封圈)的軸
承，適合用於一般程度的污染，並存在濕氣
或有灑水等情況的應用，又或是要求有較長
的工作壽命和長期無需維護的工況。
SKF
開發了一系列不同的密封圈
(
†圖
49
)。根據不同的軸承類型和
/
或尺寸，標準
的密封圈各有其設計的特性：
•
密封唇靠在內圈的肩部
(
a
)和
/
或靠在內圈肩
部的凹型面
(
b
、
c
)
•
密封唇導入在內圈軌道靠邊的位置
(
d
、
e
)
或導入在外圈軌道邊的位置
(
f
)
221
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圖
50
a
b
c
d
軸承的應用
對於深溝球軸承，
SKF
開發了兩種設計
的密封圈
(
†圖
50
)，分別為：
•
低摩擦密封圈
(
a
、
b
、
c
)，密封唇實際上與
內圈是沒有接觸的，能滿足對密封效果和摩
擦要求較嚴格的工況
•
帶彈簧壓力的徑向軸密封
Waveseal
®
(波形密封唇)(
d
)，裝在軸承的一側，組成
一個
ICOS™
油密封軸承單元
在
SKF
軸承中的嵌入式密封件，一般是
採用合成橡膠材料製成，並附著在衝壓鋼板
上以增加其強度。根據不同的系列、尺寸和
應用的需求，密封件通常採用以下的材料製
造：
•
丙烯腈丁二烯橡膠，或簡稱丁腈橡膠
(
NBR
)
•
氫化丁腈橡膠
(
HNBR
)
•
氟橡膠
(
FPM
)
•
聚亞安酯
(
AU
)
222
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圖
51
圖
52
圖
53
如何選擇合適的密封件材料，主要取決
於預計的工作溫度和所用的潤滑劑。有關各
種材料的允許工作溫度，可參見從
142
頁開
始的「密封件的材料」一節。
外置密封件
在給定工作條件下的軸承配置中的密封
件，其有效性比可容空間或是成本上的考慮
更為重要，密封件的類型方面，有多種形式
可供選擇。
以下部分的介紹著重於
SKF
可提供的
外置密封件。市場上還有許多其他製造商
能提供這些外置的密封件。對於
SKF
可供範
圍以外的密封件，以下提供的資料僅供參
考。
SKF
對這些非
SKF
製造產品的性能概不
負責。在設計中使用任何密封件時，建議要
先向密封件的製造商查詢。
非接觸式密封件
在外置密封件中的最簡單的設計就是狹
縫式密封，其在軸和軸承箱之間形成一個細
小的狹縫或間隙
(
†圖
51
)。這種密封適用
於在乾燥、無塵的工作環境，並且以脂潤滑
的應用。要提高這種密封的有效性，可以在
相應位置上加工一道或幾道與軸同心的溝槽
(
†圖
52
)。在狹縫和溝槽中填入潤滑脂，
可以幫助防止污染物的進入。
對於油潤滑和水準放置的軸，可在軸或
軸 承 箱 的 相 應 位 置 加 工 螺 旋 形 的 溝 槽
–
右轉或左轉的螺紋均可，視乎軸的旋轉方
向
(
†圖
53
)。其作用在於把溢出的油送回
軸承的位置內，但軸必須要有一個固定的旋
轉方向。
單層或多層的迷宮式密封要比簡單的狹
縫式密封更有效，但製造的成本也更高。這
種密封主要用於脂潤滑的應用，在密封內的
曲路定期補充不溶於水的潤滑脂，如鋰鈣
223
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圖
54
圖
55
圖
56
圖
57
軸承的應用
皂基潤滑脂，可以進一步提高其有效性。迷
宮密封件的舌片有軸向配置的
(
†圖
54
)，
或徑向配置的
(
†圖
55
)取決於軸承座的型
式，是剖分的或整體式的、安裝步驟以及可
用空間等。當軸在運作中發生軸向位移時，
曲路中軸向的間隙是不會改變的，因此可以
加工在很窄的範圍內。但如果軸與軸承箱之
間有可能出現角度誤差，可以加工部分傾斜
的曲路
(
†圖
56
)。
市面上可以買到一些現成的產品來造成
一個迷宮式密封，如利用
SKF
的密封墊圈，
是一種經濟而有效的選擇
(
†圖
57
)。密封
效果隨著使用的墊圈組數量的增加而提高，
或可透過包括堆疊墊圈進一步提高。有關這
些密封墊圈的更詳細說明，請參見「
SKF
互
動工程型錄」光碟或
www.skf.com
網站內
「密封件」
(
Seals
)的部分。
在軸上安裝一個與軸同時旋轉的擋板
(
†圖
58
)也是一種常用方法以改善防塵蓋
的密封效果。在使用機油潤滑時，拋油環、
拋油溝或拋油圓盤用於同樣目的。拋油環拋
出的油收集在軸承座的油槽中，通過適當的
潤滑管返回軸承座內
(
†圖
59
)。
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圖
61
圖
60
圖
59
圖
58
接觸式密封件
徑向軸密封件屬於接觸式密封，主要是
用於油潤滑的軸承。這些立刻可安裝的密封
件通常具有通常有金屬增強片或外殼。密封
唇由合成橡膠製成，並利用彈簧將密封唇緊
壓在軸的配合面上。根據不同的密封材料和
需要防止流失或進入的介質，徑向軸密封件
的工作溫度一般在
- 60
至
+ 190˚C
之間。
密封唇與配合面之間接觸部位的情況，
對密封的有效性的起著關鍵的影響。配合面
的表面硬度一般至少應為
HRC55
，表面硬
化深度應至少為
0,3 mm
，表面粗糙度根據
ISO 4288:1996
標準應在
R
a
= 0,2
至
0,8 µm
之間。在低轉速、潤滑良好且污染程度較低
少的情況，可以接受使用較低的硬度。為了
避免螺旋形的磨工痕造成泵吸作用，建議採
用切入式的磨削方法
(
Plunge grinding
)。如
果在某應用中，徑向軸密封件的主要目的是
為了防止潤滑劑從軸承箱流失，密封件的密
封唇應向內
(靠向軸承)安裝(
†圖
60
)。如
果主要目的是為了防止污染物進入，密封唇
應向外
(背向軸承)安裝(
†圖
61
)。
225
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圖
64
圖
63
圖
62
軸承的應用
V
環密封件
(
†圖
62
)可用於油潤滑或脂
潤滑的應用。密封件本身具有一定的彈性，
可以緊夾著軸並與其一起轉動，而密封唇
則靠在靜止的零件，如軸承座上施加一個輕
的軸向壓力。根據不同的材料，
V
環的工作
溫度在
-40
至
+150˚C
之間。
V
環的安裝簡
便，低轉速時更允許軸與軸承箱之間有相對
較大的角度誤差。與密封唇接觸的配合面，
表面粗糙度
R
a
在
2
至
3 µm
之間已經足夠。
圓周速度超過
8 m/s
時，
V
環必須軸向固定
在軸上。當圓周速度超過
12 m/s
時，
V
環必
須用某些裝置，如薄的金屬環以防止其從軸
上鬆開。當圓周速度超過
15 m/s
時，密封
唇會因離心力的作用與配合面分開，使
V
環
的作用如同狹縫式的密封。
V
環的密封作用
良好，在於其本身的作用有如一個拋油環，
可以排斥一些污染物和流體。因此，在脂潤
滑的情況下，
V
環通常是安裝在軸承箱的外
部。而在油潤滑的應用中，一般是安裝在軸
承箱的內部，且密封唇在背向軸承的位置。
當
V
環作為第二道密封時，可以保護主密封
件免受過量的污染物和濕氣。
軸向夾持密封件
(
†圖
63
)主要用作第
二重密封，在大軸徑的應用中，起著保護主
密封的作用。密封件固定在靜止的零件上，
在軸向密封著轉動零件的配合面。使用這種
密封時，如果對合面是精車加工且表面粗
糙度
R
a
為
2,5 µm
，已能滿足所需的工作條
件。
機械式密封件
(
†圖
64
)適用於低轉速
和惡劣的工作條件。能用於油潤滑或脂潤滑
的軸承配置。圖中的機械式密封件包括兩
個互相滑動的鋼環
(鋼環的密封表面經過精
加工
)和兩個杯形的塑膠彈簧(或稱
Belleville
盤形墊圈
)。利用杯形彈簧將鋼環固定在聯
接的零件上，並對在兩個密封表面之間提供
所需的預壓力。使用這種密封時，對軸承箱
開孔的配合面並沒有特別的要求。
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圖
66
圖
65
毛氈條密封件
(
†圖
65
)通常用在脂潤
滑的應用中。這種密封件的結構簡單而且成
本低，可用於圓周速度
4 m/s
或以下，最高
的工作溫度可達到
+100˚C
。配合面應經過
研磨且表面粗糙度
R
a
≤ 3,2 µm
。用一個簡
單的迷宮式密封件作為第二重密封，可以提
高毛氈條密封的有效性。在把毛氈條密封件
裝進軸承箱的凹槽之前，應先將其浸在溫度
約
80˚C
的油中。
彈簧墊圈
(
†圖
66
)是一種簡單、低成
本和節省空間的密封件，一般是用於脂潤滑
的剛性軸承
(剛性軸承是指只能承受少許或
不能承受角度誤差的軸承
)，尤其是深溝球
軸承。墊圈是通過外圈或內圈夾緊在孔肩或
軸肩之間，並對另一個軸承圈施予一定的壓
力。經過一段時間磨合之後，墊圈會與其中
一個軸承圈形成間隙很小的狹縫式密封，即
屬於非接觸式的密封。
有關
SKF
密封件的更詳細資訊，可以參
閱
SKF
「工業密封件」
(
Industrial Seals
)型
錄，參見「
SKF
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網站。使用在其他產品的密封
件的資訊或說明，例如用於標準軸承座的密
封，請參閱相關產品的型錄。
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