軸承配合目的、方法及選擇的影響
什麼是配合？
基本尺寸相同的、相互結合的孔和軸公差帶之間的關係稱爲配合。根據使用的要求不同，孔和軸之間的配合有松有緊，國家標準規定配合分三類:間隙配合、過盈配合和過渡配合。
1)間隙配合
孔與軸配合時，具有間隙(包括最小間隙等於零)的配合，此時孔的公差帶在軸的公差帶之上。見圖1。
圖1 間隙配合
2）過盈配合
孔和軸配合時，孔的尺寸減去相配合軸的尺寸，其代數差爲負值爲過盈。具有過盈的配合稱爲過盈配合。此時孔的公差帶在軸的公差帶之下。見圖2。
圖2 過盈配合
3）過渡配合
可能具有間隙或過盈的配合爲過渡配合。此時孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。見圖3。
圖3 過渡配合
軸承配合
滾動軸承是一種標準化部件，具有摩擦力小、容易起動及更換簡便等優點。我們在日常維修或從事機械設計時，合理、正確選擇軸承配合是至關重要的。
軸承配合的目的
軸承配合的目的在於使軸承內圈與軸或外圈與外殼牢固地固定，以免在相互配合面上出現不利的周向滑動。
這種不利的周向滑動(稱做蠕變)會引起異常發熱、配合面磨損、磨損鐵粉侵人軸承內部、振動等各種問題，使軸承不能充分發揮作用。
因此對於軸承來說，由於帶負荷旋轉,一般必須讓套圈帶上過盈使之牢固地與軸或外殼固定。
軸及外殼的尺寸公差與配合
公制系列的軸徑及外殼孔徑的尺寸公差已由JIS B 0401-1以及-2《尺寸公差與配合方式-第1部分、第2部分》（以ISO 爲基準制定）標準化，從中選定尺寸公差即可確定軸承與軸或外殼的配合。軸徑及外殼孔徑的尺寸公差與0級公差等級軸承的配合的關係如圖4所示。
圖4 軸頸及外殼孔徑的尺寸公差與配合的關係（0級公差等級軸承）
軸承常見的配合方法
軸承常見兩種配合方法，分別爲：壓入配合和加熱配合。
1）壓入配合
軸承內圈與軸是緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機將軸承先壓裝在軸上，然後將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內，壓裝時在軸承內圈端面上,墊一軟金屬材料做的裝配套管(銅或軟鋼)，裝配套管的內徑應比軸頸直徑略大，外徑直徑應比軸承內圈擋邊略小，以免壓在保持架上。軸承外圈與軸承座孔緊配合，內圈與軸較爲松配合時，可將軸承先壓入軸承座孔內，這時裝配套管的外徑應略小於座孔的直徑。如果軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時，安裝室內圈和外圈要同時壓入軸和座孔，裝配套管的結構應能同時押緊軸承內圈和外圈的端面。
2）加熱配合
通過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉變爲松配合的安裝方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適於過盈量較大的軸承的安裝，熱裝前把軸承或可分離型軸承的套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃，然後從油中取出儘快裝到軸上，爲防止冷卻後內圈端面和軸肩貼合不緊，軸承冷卻後可以再進行軸向緊固。軸承外圈與輕金屬製的軸承座是緊配合時，採用加熱軸承座的熱裝方法，可以避免配合面受到擦傷。用油箱加熱軸承時，在距箱底一定距離處應有一網柵,或者用鉤子吊着軸承，軸承不能放到箱底上，以防沉雜質進入軸承內或不均勻的加熱，油箱中必須有溫度計，嚴格控制油溫不得超過100℃，以防止發生回火效應，使套圈的硬度降低。
軸承配合的選擇及影響
軸承選擇配合時，應充分考慮軸承的使用條件，主要有：負荷的性質與大小；運轉時的溫度分佈；軸承內部遊隙；軸與外殼的加工精度、材料及壁厚結構；安裝與拆卸的方法；是否需要利用配合面吸收軸的熱膨脹；軸承的形式與尺寸。
1）負荷性質的影響
軸承負荷根據其性質可分爲內圈旋轉負荷、外圈旋轉負荷和不定向負荷，其與配合的關係如表1所示。
表1 軸承負荷性質以及配合
2)負荷大小的影響
內圈在徑向負荷作用下，半徑方向既被壓縮又有所伸張，周長趨於微小增加，因此初始過盈將減少。
過盈減少量可由下式計算：
因此，當徑向負荷爲重負荷(超過Co值的25%)時，配合 必須比輕負荷時緊。若是衝擊負荷，配合必須更緊。
3)配合面粗糙度的影響
若考慮配合面的塑性變形，則配合後的有效過盈受配合面加工精度的影響，近似地可用下式表示。
4)溫度的影響
一般來說，運轉時的軸承溫度高於周邊溫度，而且軸承帶負荷旋轉時，內圈溫度高於軸溫，因此熱膨脹將使有效過盈減少。
現設軸承內部與外殼周邊的溫差爲⊿t,則不妨可假定內圈與軸在配合面的溫差近似地爲(0. 10~0. 15)⊿t。
因此溫差產生的過盈減少量⊿dt可由下式計算：
因此，當軸承溫度高於軸溫時，配合必須緊。
另外，在外圈與外殼之間，由於溫差、線膨脹係數不同，相反過盈量會增大。因此在考慮利用外圈與外殼配合面之間的滑動來吸收軸的熱膨脹時，需要加意。
5)配合產生的軸承內的最大應力
軸承採用過盈配合安裝時，套圈會伸張或收縮，從而產生應力。應力過大時，套圈會發生破裂，需要加以注意。配合產生的軸承內的最大應力可由表2算式計算。
表2 配合產生軸承內的最大應力
作爲參考值，最大過盈量不超過軸徑的1/1000，或由表2算式計算出的最大應力∂不大於120 MPa爲安全。
6)其他
安裝精度要求特別高時，應提高軸及外殼的精度。但一般來說，外殼比軸難加工，精度也低，因此放鬆外圈與外殼的配合爲宜。
採用中空軸及薄壁外殼時，配合應比通常緊。
採用雙半型外殼時，應放鬆與外圈的配合。另開段對於鑄鋁等輕合金外殼，配合應比通常緊一些。
