选择滚动轴承配合之前，必须首先确定轴承的精度等级。精度等级确定以后，轴承内外圈基准结合面的公差带也就随之确定。因此，选择配合其实质就是选择与内圈结合的轴的公差带和与外圈结合的外壳孔的公差带。
9.2.1.1 轴和外壳孔的公差带
滚动轴承基准结合面的公差带单向布置在零线下侧，既可满足各种旋转机构不同配合性质的需要，又可按照标准公差制造与之相配合的零件。轴和外壳孔的公差带就是从《极限与配合》标准中选取的。
《滚动轴承 配合》（GB/T 275—2015）规定的公差带见表9.3，其公差带图如图9.5所示。
表9.3 轴和外壳孔的公差带
注：①孔N6与0级精度轴承（外径D＜150 mm）和6级精度轴承（外径D＜315 mm）的配合为过盈配合；②轴r6用于内径d＞120～500 mm；轴r7用于内径d＞180～500 mm。
9.2.1.2 轴和外壳孔公差带的选用
正确地选用轴和外壳孔的公差带，对于充分发挥轴承的技术性能和保证机构的运转质量、使用寿命有着极其重要的意义。
影响轴和外壳孔公差带的因素较多，如轴承的工作条件（负荷类型、大小、工作温度、旋转精度、轴向游隙），配合零件的结构、材料及安装与拆卸等要求。一般根据轴承所承受的负荷类型和大小来确定。
1.负荷类型
作用在轴承上的合成径向负荷，是由定向负荷和旋转负荷合成的。若合成径向负荷的作用方向是固定不变的，称为定向负荷（如皮带的拉力、齿轮的传递力），若合成径向负荷的作用方向是随套圈（内圈和外圈）一起旋转的，则称为旋转负荷（如镗孔时的切削力）。根据套圈工作时相对于合成径向负荷的方向，可将负荷分为局部负荷、循环负荷和摆动负荷三种类型。
（1）局部负荷：轴承运转时，作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，即合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的某一局部区域，该套圈所承受的这种负荷称为局部负荷。如图9.6（a）所示的不旋转的外圈和9.6（b）所示的不旋转的内圈，均受到一个方向始终不变的负荷Fr作用，前者称为固定的外圈负荷，后者称为固定的内圈负荷。其特点是只有套圈的局部滚道受到负荷的作用。这种情况下，套圈局部滚道容易产生磨损。
（2）循环负荷：轴承运转时，作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，依次作用在套圈的整个圆周滚道上。该套圈所承受的这种负荷称为循环负荷。如图9.5（a）和图9.5（c）所示的旋转的内圈、图9.5（b）和图9.5（d）所示的旋转的外圈，前者称为旋转的内圈负荷，后者称为旋转的外圈负荷。其特点是套圈受到周期性负荷的作用，套圈滚道产生均匀磨损。
（3）摆动负荷：轴承运转时，作用在轴承上的合成径向负荷在套圈滚道的一定区域内相对摆动，作用在该滚道的部分滚道上。图9.6（c）所示的外圈和图9.6（d）所示的内圈所承受的径向负荷都是摆动负荷。
图9.6 滚动轴承承受的负荷类型
轴承套圈同时受到定向负荷和旋转负荷的作用，两者的合成负荷将由小到大、再由大到小地周期性变化。如图9.7所示，当Fr＞Fc时，合成负荷在AB区域摆动，此时固定套圈承受摆动负荷，旋转套圈承受旋转负荷；当Fr＜Fc时，合成负荷在整个圆周内变动，此时固定套圈承受旋转负荷，旋转套圈承受摆动负荷。
图9.7 摆动负荷
轴承套圈承受的负荷类型不同，选择轴承配合的松紧程度也应不同（见表9.4）。承受局部负荷的套圈，局部滚道始终受力，磨损集中，其配合应选松些（选较松的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合），这是为了让套圈在振动、冲击或摩擦力矩的带动下缓慢转位，以充分利用全部滚道并使磨损均匀，从而延长轴承的寿命。但是配合也不能过松，否则，会引起套圈在相配件上滑动而使结合面磨损。对于旋转精度及速度有要求的场合（如机床主轴和电机轴上的轴承），则不允许套圈转位，以免影响支承精度。
承受循环负荷的套圈，滚道各点循环受力，磨损均匀，其配合应选紧些（选较紧过渡配合或过盈量较小的过盈配合）。因为套圈与轴颈或外壳孔之间，工作时不允许产生相对滑动，以免结合面磨损。但是配合的过盈量也不能太大，否则会使轴承内部的游隙减少甚至完全消失，产生过大的接触应力，影响轴承的工作性能。
承受摆动负荷的套圈，其配合的松紧程度，一般与受循环负荷的配合相同或稍松。
表9.4 根据轴承所受负荷类型确定配合类别
2.负荷大小
滚动轴承套圈与轴颈或外壳孔配合的最小过盈量，取决于负荷的大小。国家标准将当量径向动负荷Pr分为三类：Pr≤0.07Cr的称为轻负荷；0.07Cr＜Pr≤0.15Cr的称为正常负荷；Pr＞0.15Cr的称为重负荷，其中Cr为轴承的径向额定动负荷。
承受较重的负荷或冲击负荷时，将引起轴承较大的变形，使结合面之间实际过盈量减小和轴承内部的实际间隙增大，这时为了使轴承运转正常，应选较大的过盈配合。同理，承受较轻的负荷，可选较小的过盈配合。
当轴承内圈承受循环负荷时，它与轴颈配合所需的最小过盈可按下式计算，即(www.xing528.com)
式中 F——轴承承受的最大径向负荷，kN；
k——与轴承系列有关的系数，轻系列k＝2.8，中系列k＝2.3，重系列k＝2；
b——轴承内圈的配合宽度，mm（b＝B－2r，B为轴承内圈宽度，r为内圈倒角半径）。
为了避免套圈破裂，必须按不超出套圈允许的强度计算其最大过盈，即
式中 [σp]——轴承套圈材料的许用拉应力（105 Pa），轴承钢的许用拉应力[σp]≈400×105 Pa；
d——轴承内圈内径，mm。
当已经选定轴承的精度等级和型号，即可根据计算得到的Ymin计算，从国家标准中查出轴承内径的平均直径dmp的公差带，选取轴的公差带代号以及最接近计算结果的配合。
轴承在重负荷和冲击负荷作用下，套圈容易产生变形，使配合表面受力不均，引起配合松动，因此，负荷越大，过盈量应选得越大；承受冲击负荷应比承受平稳负荷选用较紧的配合。
3.工作条件
轴承运转时，由于摩擦发热和散热条件不同等原因，轴承套圈的温度一般均高于与其相配合的零件温度，这样，轴承内圈与轴的配合可能松动，外圈与孔的配合可能变紧，在选择配合时，必须考虑轴承工作温度及温差的影响。所以，在高温（高于100 °C）工作的轴承，应将所选配合进行适当的修正。一般情况下，轴承的负荷越大，转速越高，与相配合零件的温差较大，则选择轴承与轴颈的配合应紧些，与外壳孔的配合应松些。
4.其他因素
与整体式外壳相比，剖分式外壳孔与轴承外圈配合应松些，以免造成外圈产生圆度误差；当轴承安装在薄壁外壳，轻合金外壳或薄壁空心轴上时，为保证轴承工作有足够的支承刚度和强度，所采用的配合应比装在厚壁外壳、铸铁外壳或实心轴上紧一些；当考虑拆装方便，或需要轴向移动和调整套圈时，配合应松一些。
在设计时，选择轴承的配合通常采用类比法，有时为了安全起见，才用计算法校核。用类比法确定轴和外壳孔的公差带时，可应用滚动轴承标准推荐的资料进行选取（见表9.5～表9.8）。
表9.5 安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带
注：①*表示对精度有较高的要求，此场合应选用IT6代替IT7，并应同时选用整体式壳体。
②对于轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。
表9.6 安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带
续表
注：①对精度要求较高的场合，应选用j5、k5…代替j6、k6…；②单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承，因内部游隙的影响不重要，可用k6和m6代替k5和m5；③应选用轴承径向游隙大于基本组的滚子轴承；④凡有较高精度或转速要求的场合，应选用h7及轴径形状公差IT5代替h8（IT6）；⑤凡是尺寸≥500 mm，轴径形状公差为IT7。
表9.7 安装推力轴承的外壳孔公差带
注：外壳孔与座圈之间的配合间隙0.000 1D（D为轴承的公称外径）。
表9.8 安装推力轴承的轴径公差带
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
