04第六章 滚动轴承的公差与配合(补充讲义)
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第六章 滚动轴承的公差与配合
例
1
解：①∵ 该减速器选用的是0级211深沟球轴承。 径向载荷P＝1200N，而额定动负荷C＝19700N
P ≤ 0.07C = 1379N ， 轴承承受轻负荷。
参考表6-6、6-7查出 轴公差带为
φ 55 j 6
孔公差带为 φ100H 7 ( G7备选) 标注如j 6(+0..012 )mm ， ② 查表得：轴为 − 0 007
轴承配合的选择与轴承的精度等级有关系。如与0级 轴承配合的选择与轴承的精度等级有关系 。 如与 级 轴承相配的轴一般采用IT6，壳体孔一般采用 ，壳体孔一般采用IT7；与6 轴承相配的轴一般采用 ； 轴承相配的轴一般采用IT5，壳体孔采用 级轴承相配的轴一般采用 ，壳体孔采用IT6。 。
滚动轴承与轴和壳体孔的配合及选择
负荷类型
旋转负荷——作用与轴 b) 旋转负荷 作用与轴 承上的合成径向负荷与 套圈相对旋转， 套圈相对旋转，即合成 相对旋转 径向负荷顺次地作用在 径向负荷顺次地作用在 顺次 套圈的整个圆周上 套圈的整个圆周上。 整个圆周
合成径向负荷
负荷类型
摆动负荷——合成径向负荷与所承受的套圈在一定 合成径向负荷与所承受的套圈在一定 c) 摆动负荷 合成径向负荷与所承受的套圈 区域内相对摆动 相对摆动。 区域内相对摆动。 Fr>FC
+ 壳体孔为 φ100 H 7(0 0.035 )mm
例
1
由表6-8，得：轴径的圆柱度公差值为0.005mm， 轴肩的圆跳动公差为0.015mm; 壳体孔的圆柱度公差值为0.010mm， 孔肩的圆跳动公差为0.025mm。 由表6-9，得：轴径Ra ≤ 0.8µm ，壳体孔 Ra ≤ 1.6µm ； 轴肩端面 Ra ≤ 3.2 µm ，壳体孔肩端面 Ra ≤ 3.2 µm
第六章滚动轴承的公差与配合全解
（2） 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧，一般选用过盈小的过盈配合 或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。
（3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负 荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。
2. 径向负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。
4．单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径（用D表示）的差，用ΔDmp表示。
+
0
-
5 0 6(6x)
4
2
D
+
0
0 6(6x)
5
4
2
-
d
图6-2 滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的公差带
表6-2部分向心轴承Δd mp和ΔD mp的极限值
公差等级 基本尺寸/mm
大于
到
0
上下 偏偏 差差
5.其他因素
Байду номын сангаас 小结
（1）滚动轴承的公差等级由高到低分为2、4、5、6（6x）、0 ，其中0级精度最低，称为普通及，应 用最广。
（2）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸公差带的特点 滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈分别与轴颈和壳体孔配合
的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方，且上偏差均为零（见图6-2）。 （3）与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带是从《极限与配合》标准中选出的，见图6-3、图6-4。
第六章滚动轴承的公差与配合全解
1
第一节 滚动轴承的互换性和公差等级
D d D d D d H
一、 滚动轴承的互换性
（3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负 荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。
2. 径向负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。
4．单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径（用D表示）的差，用ΔDmp表示。
+
0
-
5 0 6(6x)
4
2
D
+
0
0 6(6x)
5
4
2
-
d
图6-2 滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的公差带
表6-2部分向心轴承Δd mp和ΔD mp的极限值
公差等级 基本尺寸/mm
大于
到
0
上下 偏偏 差差
5.其他因素
Байду номын сангаас 小结
（1）滚动轴承的公差等级由高到低分为2、4、5、6（6x）、0 ，其中0级精度最低，称为普通及，应 用最广。
（2）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸公差带的特点 滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈分别与轴颈和壳体孔配合
的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方，且上偏差均为零（见图6-2）。 （3）与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带是从《极限与配合》标准中选出的，见图6-3、图6-4。
第六章滚动轴承的公差与配合全解
1
第一节 滚动轴承的互换性和公差等级
D d D d D d H
一、 滚动轴承的互换性
第六章滚动轴承的公差与配合
d mp 1 29 .998 30 0 .002 mm ，在 0 ~ 10 m 合格 d mp 2 29 .992 30 0 .008 mm
Vdp1 30 .001 29 .995 0 .006 mm 8 m 合格 Vdp 2 29 .997 29 .987 0 .010 mm 8 m 不合格
题目2：滚动轴承内圈公差10um，轴颈公差13um，要求Ymax=-8um， 则轴颈的es、ei
解： Ymax EI es 10 es 8 es 2 m ei 15 m
2. 轴承内径、外径配合特点
① 内径与轴的配合
由于轴承是标准件，所以内径与轴采用基孔制。但内径的 公差带位置却与公差与配合中国标规定的基准孔的公差带位置
第二节 滚动轴承的精度等级
G E D C B 精度低 < > 精度高 2. 基本尺寸精度：指轴承内圈的内径d、外径D、内外径宽度 的尺寸精度。 3. 旋转精度：指成套轴承内、外圈的径向跳动、端面跳动和 滚道的测向摆动。 二. 滚动轴承各级精度等级的应用： 参照教材P114 P114 表6-1为机床主轴轴承精度等级应用示例，可参考。
11.4kd p
2k 2 10
3
mm
４．形位公差及表面粗糙度的确定：
为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴 承与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，还应 对轴颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。
单一径向平面内径变动 量 Vdp1 d s max 1 d s min 1 , Vdp 2 d s max 2 d s min 2
平均内径的变动量 Vdmp d mp 1 d mp 2
Vdp1 30 .001 29 .995 0 .006 mm 8 m 合格 Vdp 2 29 .997 29 .987 0 .010 mm 8 m 不合格
题目2：滚动轴承内圈公差10um，轴颈公差13um，要求Ymax=-8um， 则轴颈的es、ei
解： Ymax EI es 10 es 8 es 2 m ei 15 m
2. 轴承内径、外径配合特点
① 内径与轴的配合
由于轴承是标准件，所以内径与轴采用基孔制。但内径的 公差带位置却与公差与配合中国标规定的基准孔的公差带位置
第二节 滚动轴承的精度等级
G E D C B 精度低 < > 精度高 2. 基本尺寸精度：指轴承内圈的内径d、外径D、内外径宽度 的尺寸精度。 3. 旋转精度：指成套轴承内、外圈的径向跳动、端面跳动和 滚道的测向摆动。 二. 滚动轴承各级精度等级的应用： 参照教材P114 P114 表6-1为机床主轴轴承精度等级应用示例，可参考。
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４．形位公差及表面粗糙度的确定：
为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴 承与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，还应 对轴颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。
单一径向平面内径变动 量 Vdp1 d s max 1 d s min 1 , Vdp 2 d s max 2 d s min 2
平均内径的变动量 Vdmp d mp 1 d mp 2
第六章 滚动轴承的公差与配合
1、基本尺寸：滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承的内径d、外径D和轴承宽度B。
2、轴承的配合尺寸——平均直径： 由于轴承内、外圈均为薄壁结构，制造和存放时易变形，但在装配后能够得到 矫正。为了便于制造，允许有一定的变形。为保证轴承与结合件的配合性质， 所限制的仅是内、外圈在其单一平面内的平均直径，即轴承的配合尺寸。
第六章 滚动轴承的公差与配合
一、滚动轴承的精度等级及其应用
（二）滚动轴承内径、外径公差带及特点
+
（内圈） d D
0
（外圈）
/p0 /p6 /p5 /p4 /p2
-
/p6x 轴承外径Dmp的公差带
+
0
/p0 /p6 /p5 /p4 /p2
-
/p6x
轴承内径dmp的公差带
第六章 滚动轴承的公差与配合
二、滚动轴承与轴和外壳孔的配合
（一）轴颈和外壳孔公差带 外壳孔公差带（16）
H8
国家标准GB/T275-1993《滚动轴承与轴和 外壳孔的配合》规定轴颈公差带（17）和外 壳孔公差带（16）。
G7 H7
+
H6 J7J s7J6J s6 K6 K7
0
-
（外圈） D
M6 M7
外圈与外壳孔配合：比基轴制同名配合，尺寸公差虽不同，
N6
N7
P6
P7
配合性质基本相同。
第六章 滚动轴承的公差与配合
二、滚动轴承与轴和外壳孔的配合
（一）轴颈和外壳孔公差带 国家标准GB/T275-1993《滚动轴承与
轴和外壳孔的配合》规定轴颈公差带
二是规定套圈任意截面内最大直径、最小直径与公称直径的差，即单一
内孔直径（外径）偏差⊿ds（⊿Ds）必须在极限偏差范围内，主要目的是 为了限制变形量。
2、轴承的配合尺寸——平均直径： 由于轴承内、外圈均为薄壁结构，制造和存放时易变形，但在装配后能够得到 矫正。为了便于制造，允许有一定的变形。为保证轴承与结合件的配合性质， 所限制的仅是内、外圈在其单一平面内的平均直径，即轴承的配合尺寸。
第六章 滚动轴承的公差与配合
一、滚动轴承的精度等级及其应用
（二）滚动轴承内径、外径公差带及特点
+
（内圈） d D
0
（外圈）
/p0 /p6 /p5 /p4 /p2
-
/p6x 轴承外径Dmp的公差带
+
0
/p0 /p6 /p5 /p4 /p2
-
/p6x
轴承内径dmp的公差带
第六章 滚动轴承的公差与配合
二、滚动轴承与轴和外壳孔的配合
（一）轴颈和外壳孔公差带 外壳孔公差带（16）
H8
国家标准GB/T275-1993《滚动轴承与轴和 外壳孔的配合》规定轴颈公差带（17）和外 壳孔公差带（16）。
G7 H7
+
H6 J7J s7J6J s6 K6 K7
0
-
（外圈） D
M6 M7
外圈与外壳孔配合：比基轴制同名配合，尺寸公差虽不同，
N6
N7
P6
P7
配合性质基本相同。
第六章 滚动轴承的公差与配合
二、滚动轴承与轴和外壳孔的配合
（一）轴颈和外壳孔公差带 国家标准GB/T275-1993《滚动轴承与
轴和外壳孔的配合》规定轴颈公差带
二是规定套圈任意截面内最大直径、最小直径与公称直径的差，即单一
内孔直径（外径）偏差⊿ds（⊿Ds）必须在极限偏差范围内，主要目的是 为了限制变形量。
滚动轴承的 公差与配合
按 GB／T 275—1993的规定，滚动轴承与轴颈、壳体孔 配合的公差带如图6-4所示。图中为标准推荐的壳体孔、轴 颈的尺寸公差带，其适用范围如下：
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 及其选择
(1) 对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求。 (2) 轴颈为实体或厚壁钢制轴。 (3) 轴颈与壳体孔为钢或铸铁制件。 (4) 轴承的工作温度不超过100℃。 轴颈与壳体孔的公差带均在光滑圆柱体的国标中选择，它们
6.2.2滚动轴承内、外径公差带
滚动轴承内、外径尺寸公差的特点是采用单向制，在轴承与 轴颈、外壳孔的配合中，起作用的是平均尺寸。对于各级轴 承，单一平面平均内（外）径的公差带均为单向制，而且统 一采用上偏差为零，下偏差为负值的布置方案，如图6-3所 示。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
一是规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的极限偏 差（即单一内、外径偏差），其主要目的是为了控制轴承的 变形程度。
二是规定了内、外径实际量得尺寸的最大值和最小值的平均 值极限偏差（即单一平面平均内、外径偏差），目的是保证 轴承内径与轴、外径与壳体孔的尺寸配合精度。
b—轴承内圈的配合宽度（mm），b=B-2r，B为轴
承宽度，r为内圈倒角。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 及其选择
为避免套圈破裂，必须按不超出套圈允许的强度的要求，核 算其最大过盈量，可近似按下式计算：
Ymax
11.4kd p
2k 2103
式中 σp —允许的拉应力 105 Pa 。轴承钢的拉应力
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 及其选择
(1) 对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求。 (2) 轴颈为实体或厚壁钢制轴。 (3) 轴颈与壳体孔为钢或铸铁制件。 (4) 轴承的工作温度不超过100℃。 轴颈与壳体孔的公差带均在光滑圆柱体的国标中选择，它们
6.2.2滚动轴承内、外径公差带
滚动轴承内、外径尺寸公差的特点是采用单向制，在轴承与 轴颈、外壳孔的配合中，起作用的是平均尺寸。对于各级轴 承，单一平面平均内（外）径的公差带均为单向制，而且统 一采用上偏差为零，下偏差为负值的布置方案，如图6-3所 示。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
一是规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的极限偏 差（即单一内、外径偏差），其主要目的是为了控制轴承的 变形程度。
二是规定了内、外径实际量得尺寸的最大值和最小值的平均 值极限偏差（即单一平面平均内、外径偏差），目的是保证 轴承内径与轴、外径与壳体孔的尺寸配合精度。
b—轴承内圈的配合宽度（mm），b=B-2r，B为轴
承宽度，r为内圈倒角。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 及其选择
为避免套圈破裂，必须按不超出套圈允许的强度的要求，核 算其最大过盈量，可近似按下式计算：
Ymax
11.4kd p
2k 2103
式中 σp —允许的拉应力 105 Pa 。轴承钢的拉应力
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第六章 滚动轴承的公差与配合
第六章 滚动轴承的公差与配合
一、概述
二、滚动轴承的公差等级
三、滚动轴承内径和外径的公差等级及
其特点 四、滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其 选择
一、概述 1、滚动轴承的组成与特点 滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体(球 或滚子)和保持架组成，如图6-1所示。 轴承的内径与轴颈配合，外径与壳体孔 配合，滚动体承受载荷，并使轴承形 成滚动摩擦，保持架将滚动体均匀分 开，使每个滚动体轮流承载并在内外 滚道上滚动。正确地选用滚动轴承内 圈、外圈与轴颈、外壳孔的配合及确 定轴颈和外壳孔的尺寸公差、形位公 差和表面粗糙度，才能充分发挥滚动 轴承的技术性能。
三、滚动轴承内径和外径的公差等级及其特点
（一）轴和外壳孔的公差带 由于滚动轴承是专业生产厂家生产的标准化部件，用 户使用时，其内、外圈与轴颈和外壳孔的配合表面 不能再加工。为便于装配互换和大批量生产，国家 标准将滚动轴承作为基准件，即轴承内圈与轴颈的 配合采用基孔制，轴承外圈与壳体孔的配合采用基 轴制。但这种基孔制和基轴制与普通光滑圆柱结合 有所不同，这是由滚动轴承配合的特殊需要所决定 的。因此，不同精度等级的轴承，其内、外径的公 差带的位置不同，如图6-2所示。
图6-2 轴承内、外径公差带
轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止内圈和轴颈的配合相对 滑动而产生磨损，影响轴承的工作性能，要求配合面有一定 的过盈，但过盈量不能太大。如果作为基准孔的轴承内圈采 用基本偏差H的公差带，轴颈公差带也按标准中的优先、常 用和一般公差带选取，则在配合时，过渡配合的过盈量偏小； 过盈配合的过盈量偏大，都不能满足轴承配合的需要。若轴 颈采用非标准的公差带，则又违反了标准化与互换性的原则。 为此，国家标准GB/T 307.1—2005规定，内圈基准孔公差 带位于以内径为零线的下方，如图6-3所示。
一、概述
二、滚动轴承的公差等级
三、滚动轴承内径和外径的公差等级及
其特点 四、滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其 选择
一、概述 1、滚动轴承的组成与特点 滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体(球 或滚子)和保持架组成，如图6-1所示。 轴承的内径与轴颈配合，外径与壳体孔 配合，滚动体承受载荷，并使轴承形 成滚动摩擦，保持架将滚动体均匀分 开，使每个滚动体轮流承载并在内外 滚道上滚动。正确地选用滚动轴承内 圈、外圈与轴颈、外壳孔的配合及确 定轴颈和外壳孔的尺寸公差、形位公 差和表面粗糙度，才能充分发挥滚动 轴承的技术性能。
三、滚动轴承内径和外径的公差等级及其特点
（一）轴和外壳孔的公差带 由于滚动轴承是专业生产厂家生产的标准化部件，用 户使用时，其内、外圈与轴颈和外壳孔的配合表面 不能再加工。为便于装配互换和大批量生产，国家 标准将滚动轴承作为基准件，即轴承内圈与轴颈的 配合采用基孔制，轴承外圈与壳体孔的配合采用基 轴制。但这种基孔制和基轴制与普通光滑圆柱结合 有所不同，这是由滚动轴承配合的特殊需要所决定 的。因此，不同精度等级的轴承，其内、外径的公 差带的位置不同，如图6-2所示。
图6-2 轴承内、外径公差带
轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止内圈和轴颈的配合相对 滑动而产生磨损，影响轴承的工作性能，要求配合面有一定 的过盈，但过盈量不能太大。如果作为基准孔的轴承内圈采 用基本偏差H的公差带，轴颈公差带也按标准中的优先、常 用和一般公差带选取，则在配合时，过渡配合的过盈量偏小； 过盈配合的过盈量偏大，都不能满足轴承配合的需要。若轴 颈采用非标准的公差带，则又违反了标准化与互换性的原则。 为此，国家标准GB/T 307.1—2005规定，内圈基准孔公差 带位于以内径为零线的下方，如图6-3所示。
第6章 滚动轴承的公差与配合-2
1．内径与轴的配合应采用基孔制，但内径公差带与一般基 准孔相反。其公差带在零线的下方，即上偏差等于零。
原因：在大多数情况下，内圈与轴一起转动，为了防止内 圈与轴颈的配合面之间相对滑动而产生磨损，影响轴承的 寿命和工作性能，同时也为了传递一定扭矩，两者的配合 应有一定的过盈。
但由于内圈是薄壁件， 0 容易弹性变形，且一定时间 后又必须拆卸，因此过盈量 不宜过大。假如与基准孔公 差带一致分布在零线上方， 采用过盈配合，过盈量太大， 采用过渡配合，又可能出现 间隙，不能保证一定的过盈 量。
旋转负荷：作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转， 即合成径向负载顺次作用在套圈的整个圆周上。
摆动负荷：作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在 一定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套 圈滚道的小于180°的局部圆周上。
Fr
Fr
a)
内圈：旋转负荷 外圈：定向负荷
b)
内圈：定向负荷 外圈：旋转负荷
二、轴承配合的选择
滚动轴承配合的选择包括公差等级的选择、配合的选择、形位 公差和表面粗糙度的选择三个方面。
1．公差等级的选择
选择轴承公差等级的主要依据，是对轴承部件提出的旋转精 度和转速高低的要求。一般情况下选择使用0级轴承，只有当0 级轴承不能保证机构所要求的旋转精度时，才可选择较高精度 的轴承。
3、滚动轴承内、外径公差带特点
任何尺寸的公差带由两个因素决定： 公差带的宽窄和公差带的位置。滚动轴承的公差带也
不例外，其公差带如图所示。
轴承内、外径公差带的特点是： GB/T 307.1—2005《滚动轴承 向心轴承 公差》规定了
0、6、5、4、2 各公差等级的轴承的内径dmp和外径Dmp的 公差带均为单向制，而且统一采用公差带位于以公称直径 为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值的分布 。
第6章 滚动轴承的公差与配合(新)
任何尺寸的公差带由两个因素决定：公差带的宽窄和 公差带的位置。滚动轴承的公差带也不例外，其公差 带如下图所示： +
0 -
/P0 D
+ 0 -
/P6
/P5
/P4
/P2
轴承外径Dmp的公差带
/P0 d
/P6
/P5
/P4
/P2
轴承内径dmp的公差带
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.3 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.1 概述
滚动轴承的结构特点:
滚动轴承是一种标准件； 有内外两种互换性； 滚动轴承的精度要求很高。
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.2 滚动轴承的公差等级
滚动轴承按其内外圈基本尺寸的尺寸公差和旋转精度 分为五级：其名称和代号由低到高分别为： 老国标：G、E、D、C、B五个精度等级，精度由低 至高（GB 307.3-1984)。 新国标：普通级/P0、高级/P6（6x）、精密级/P5 、超精密级/P4及最精密级/P2(GB/T 307.3-2005) 。即0、6、5、4、2五级。凡属普通级的轴承，一 般在轴承型号上不标注公差等级代号。 国标 GB/T 307.3-2005《滚动轴承 通用技术规则》： 向心轴承公差等级分为0、6、5、4、2五级 圆锥滚子轴承公差等级分为0、6x、5、4、2五级 推力轴承的公差等级分为0、6、5、4四级
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.1 概述
轴承分类 滑动轴承（铜轴瓦） 滚动轴承：
• 按滚动体结构：球形、圆柱、圆锥、鼓形、针形 • 按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承
0 -
/P0 D
+ 0 -
/P6
/P5
/P4
/P2
轴承外径Dmp的公差带
/P0 d
/P6
/P5
/P4
/P2
轴承内径dmp的公差带
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.3 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.1 概述
滚动轴承的结构特点:
滚动轴承是一种标准件； 有内外两种互换性； 滚动轴承的精度要求很高。
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.2 滚动轴承的公差等级
滚动轴承按其内外圈基本尺寸的尺寸公差和旋转精度 分为五级：其名称和代号由低到高分别为： 老国标：G、E、D、C、B五个精度等级，精度由低 至高（GB 307.3-1984)。 新国标：普通级/P0、高级/P6（6x）、精密级/P5 、超精密级/P4及最精密级/P2(GB/T 307.3-2005) 。即0、6、5、4、2五级。凡属普通级的轴承，一 般在轴承型号上不标注公差等级代号。 国标 GB/T 307.3-2005《滚动轴承 通用技术规则》： 向心轴承公差等级分为0、6、5、4、2五级 圆锥滚子轴承公差等级分为0、6x、5、4、2五级 推力轴承的公差等级分为0、6、5、4四级
第6章 滚动轴承的公差与配合
互换性与技术测量
6.1 概述
轴承分类 滑动轴承（铜轴瓦） 滚动轴承：
• 按滚动体结构：球形、圆柱、圆锥、鼓形、针形 • 按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承
第六章滚动轴承的公差与配合
高，轴承精度等级应该越高； （2）轴承转速的高低：转速高时，由于与轴承配
合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必 造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转 速高时，应选用精度高的轴承。
2. 滚动轴承各级精度的应用大致为：
（1）0级（普通级）轴承在机械中应用最广。它 主要用于旋转精度要求不高的机构。例如，普 通机床中的变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的 变速箱，普通电机、水泵、压缩机和汽轮机中 的旋转机构等。
合 格
0.005
Vd
Vdmp= dmpⅠ- dmpⅡ=39.999 –
合
39.996=0.003=0.003
格
39.99739.995 2
6.3.2 滚动轴承平均直径（ dmp 、Dmp ）公差带的特点
1. 特点 滚动轴承是标准部件，所以，滚动轴承外圈和轴
承孔的配合，采用基轴制，外圈的单一平面平均外径 为配合中的基准轴；内圈与轴颈的配合采用基孔制， 内圈的单一平面平均内径为配合中的基准孔。
式中 径。
△Dmp=Dmp-D
△dmp=dmp-d
Dsmax、Dsmin——加工后测得的最大、最小单一外
dsmax、dsmin——加工后测得的最大、最小单一 内径。
2. 两种形状误差：
（1）规定了轴承单一径向平面内，内径ds与外径Ds的变动量 Vdp 、VDp ，限制制造时的圆度误差；
Vdp= dsmax - dsmin
滚动轴承类型举例
D d D d D d H
T
T
外圈
C
α
内圈 D d
滚动体
保持架
B
a) 向心轴承
b) 圆锥滚子轴承 c) 角接触球轴承
d) 推力轴承
3. 滚动轴承的代号（按GB/T 272-93）
合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必 造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转 速高时，应选用精度高的轴承。
2. 滚动轴承各级精度的应用大致为：
（1）0级（普通级）轴承在机械中应用最广。它 主要用于旋转精度要求不高的机构。例如，普 通机床中的变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的 变速箱，普通电机、水泵、压缩机和汽轮机中 的旋转机构等。
合 格
0.005
Vd
Vdmp= dmpⅠ- dmpⅡ=39.999 –
合
39.996=0.003=0.003
格
39.99739.995 2
6.3.2 滚动轴承平均直径（ dmp 、Dmp ）公差带的特点
1. 特点 滚动轴承是标准部件，所以，滚动轴承外圈和轴
承孔的配合，采用基轴制，外圈的单一平面平均外径 为配合中的基准轴；内圈与轴颈的配合采用基孔制， 内圈的单一平面平均内径为配合中的基准孔。
式中 径。
△Dmp=Dmp-D
△dmp=dmp-d
Dsmax、Dsmin——加工后测得的最大、最小单一外
dsmax、dsmin——加工后测得的最大、最小单一 内径。
2. 两种形状误差：
（1）规定了轴承单一径向平面内，内径ds与外径Ds的变动量 Vdp 、VDp ，限制制造时的圆度误差；
Vdp= dsmax - dsmin
滚动轴承类型举例
D d D d D d H
T
T
外圈
C
α
内圈 D d
滚动体
保持架
B
a) 向心轴承
b) 圆锥滚子轴承 c) 角接触球轴承
d) 推力轴承
3. 滚动轴承的代号（按GB/T 272-93）
_第6章滚动轴承的公差与配合
1 2
B
滚动体
外圈
内圈
保持架
3 4
C
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2 分类
1）按承受负荷的方向, 滚 动轴承可分为: • 仅承受径向力的向心轴承 • 仅承受轴向力的推力轴承 • 同时承受径向力和轴向力 的角接触轴承
深沟球轴承 推力轴承
圆锥滚子轴承
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2） 按滚动体的形状，滚 动轴承可分为: 球轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 滚针轴承等
深沟球轴承 推力轴承
圆锥滚子轴承
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一、滚动轴承的公差等级
滚动轴承国际标准GB/T307.3-1996将滚动轴承 公差等级由低到高分为：0，6（6X），5，4，2
• 0 级为普通级，精度最低，应用广，用于对旋转精 度和运转平稳性要求不高的一般旋转机构。
• 6、5、4级应用在旋转精度和运转平稳性要求较高 或转速较高的旋转机构中（圆锥滚子轴承有6X 级，无6级）。
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2 负荷的大小
GB/T275-1993规定，向心轴承负荷的大小按径向负荷P 与额定负荷C的比值分：轻负荷、正常负荷和重负荷。
负荷类型 轻负荷 正常负荷 重负荷
P值的大小 P≤0.07C 0.07C＜P≤0.15C P＞0.15C
C：轴承的 额定寿命为 106转时轴承 所能承受的 最大载荷。
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5.与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定
GB/T275——1993推荐的轴颈和外壳孔尺寸公差带
对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊要求，轴承游隙为0组游隙，轴为实心 或厚壁空心钢制轴，外壳为铸钢件或铸铁件，轴承的工作温度不超过100°C。
第六章滚动轴承的公差与配合
2．滚动轴承的结构
▪ 滚动轴承由内圈、外圈、滚动 体和保持架组成。
▪ 滚动轴承由专业厂家生产，其 配合尺寸有外径D和内径d，具 有完全互换性。
▪ 滚动轴承组成零件间为不完全 互换性（分组装配）。
3．滚动轴承的安装形式
▪ 外圈与箱体上的轴承座配合，内 圈与旋转的轴颈配合。
▪ 通常外圈固定不动——因而外圈 与轴承座为过盈／过渡配合；内 圈随轴一起旋转——内圈与轴也 为过盈配合。
+ 0 -
+ 0 -
φ90 φ50
es=0 ei=-0.013
ES=0 EI=-0.01
▪ 考虑到运动过程中轴会受热变形 延伸，一端轴承应能够作轴向调 节；调节好后应轴向锁紧。
4．滚动轴承的精度
▪ 《滚动轴承 通用技术规则》 GB/T307.3-2005规定了滚 动轴承的精度要求
▪ 国家标准规定了滚动轴承的精度由尺寸精度和旋转精度决 定。还规定了与滚动轴承相配的外壳孔和轴公差带、配合、 形位公差和表面粗糙度。
▪ 滚动轴承而言，由于是标准件，与外圈相配合 的部分采用基轴制；与内圈相配合的轴采用基 孔制。
▪ 轴承内圈与轴的配合是基孔制，虽然滚动轴承 内圈所有公差等级的公差带都在零线的下方且 上偏差为零。其主要原因是轴承配合的特殊要 求。在大多数情况下，轴承的内孔要随轴一起 转动，两者之间的配合必须有一定的过盈。
7．形位公差及表面粗糙度的确定：
▪ 为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴 承与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，还应 对轴颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。
• 形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面圆柱度要求。 • 位置公差：主要是轴肩端面的跳动公差。
• 表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合
第六章滚动轴承的公差与配合版
任何尺寸的公差带由两个因素决定： 公差带的宽窄和公差带的位置。滚动 轴承的公差带也不例外，其公差带如 图所示。
轴承内、外径公差带的特点是：所有 公差带都单向偏置在零线下方，即上 偏差为0，下偏差为负值。
§２轴承内外径公差带图：
+
0
-
/P0
/P6
/P5
/P4 /P2
轴承外径Dmp的公差带
+
0
-
/P0
承
2．滚动轴承的组成：
滚动轴承由内圈、 外圈、滚动体和 保持架组成。
3．滚动轴承的安装形式：
外圈与箱体上的轴承座配合， 内圈与旋转的轴颈配合。
通常外圈固定不动——因而 外圈与轴承座为过盈配合； 内圈随轴一起旋转——内圈 与轴也为过盈配合。
考虑到运动过程中轴会受热 变形延伸，一端轴承应能够 作轴向调节；调节好后应轴 向锁紧。
一、 滚动轴承内、外径公差带的特点 (如图6-3所示)
(1)标准部件：是配合的基准件。 (2)易损件：因需拆卸，故选取过盈较小的过盈配合或过渡配合。 (3)薄壁件：因易变形，故与之相配合的零件的配合部位的形状
精度要求较严。
内圈—— 基准孔 ES=0
外圈—— 基准轴 es=0
图6-3
16
§２．公差带
4．有关滚动轴承的国标规定：
滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动 轴承本身的尺寸公差、旋转精度（跳 动公差等）、测量方法，还规定可与 滚动轴承相配的箱体孔和轴颈的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。
5．滚动轴承的结构特点：
滚动轴承是一种标准件。 有内外两种互换性。 滚动轴承的精度要求很高。
３．滚动轴承的基本尺寸及公差要求（1）：
/P6
/P5
轴承内、外径公差带的特点是：所有 公差带都单向偏置在零线下方，即上 偏差为0，下偏差为负值。
§２轴承内外径公差带图：
+
0
-
/P0
/P6
/P5
/P4 /P2
轴承外径Dmp的公差带
+
0
-
/P0
承
2．滚动轴承的组成：
滚动轴承由内圈、 外圈、滚动体和 保持架组成。
3．滚动轴承的安装形式：
外圈与箱体上的轴承座配合， 内圈与旋转的轴颈配合。
通常外圈固定不动——因而 外圈与轴承座为过盈配合； 内圈随轴一起旋转——内圈 与轴也为过盈配合。
考虑到运动过程中轴会受热 变形延伸，一端轴承应能够 作轴向调节；调节好后应轴 向锁紧。
一、 滚动轴承内、外径公差带的特点 (如图6-3所示)
(1)标准部件：是配合的基准件。 (2)易损件：因需拆卸，故选取过盈较小的过盈配合或过渡配合。 (3)薄壁件：因易变形，故与之相配合的零件的配合部位的形状
精度要求较严。
内圈—— 基准孔 ES=0
外圈—— 基准轴 es=0
图6-3
16
§２．公差带
4．有关滚动轴承的国标规定：
滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动 轴承本身的尺寸公差、旋转精度（跳 动公差等）、测量方法，还规定可与 滚动轴承相配的箱体孔和轴颈的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。
5．滚动轴承的结构特点：
滚动轴承是一种标准件。 有内外两种互换性。 滚动轴承的精度要求很高。
３．滚动轴承的基本尺寸及公差要求（1）：
/P6
/P5
互换性讲稿第六章
• 当单一平面平均内径dmp公差带分布在 零线下侧，当与一般过渡配合轴相配 ，不但能保证获不大过盈，又不会出 现间隙，同时可按标准偏差加工轴。
滚动轴承外圈与壳体孔配合应按基轴制， 外径的公差带位置与一般基准轴相同，但 公差值是特殊规定的。
6 6x 2
+ 0 -
0
5
4
与滚动轴承配合的轴和壳体孔的公差带
尺寸公差：
轴承单一内径和外径的偏差 Δds ,ΔDs
轴承单一平均内径和外径的偏差 Δdmp ,ΔDmp
内圈,外圈宽度B,C
轴承内圈,外圈单一宽度的偏差 ΔBs ,ΔCs
轴承内圈,外圈单一宽度的变动量 VBs ,VCs
形状公差： 轴承单一径向平面内，内径和外径的 变动量，Vdsp， VDsp 轴承平均内径和外径的变动量Vdmp ,VDmp
例2：C616车床主轴后支承上装有二个单列向 心 球 轴 承 ， 尺 寸 结 构 为 d×D×B=50×90×20，选定 轴承精度 ,轴 孔配合. 解：1.精度等级 （1）C616—轻载普通车床，主轴受轻负荷 （2）主轴转速较高，选6级精度 2．配合： （1）内圈与轴紧配合，同步旋转，外圈在壳 体孔中不动，主轴受齿轮箱传力，内圈循 环负荷，配合应紧。外圈局部载荷，配合 应松。
①
滚动轴承尺寸精度、旋转精度 GB307.1-84 滚动轴承的公差等级为五级，分别用
G、E、D、C、B表示。
低
高
滚动轴承公差等级的选择依据：
主要考虑对轴承部件提出的旋转精度和转
速的高低要求
轴承精度等级应用 0(G)：中等负荷、中等转速、旋转精度不高 6(E)：转动精度及转速较高的机构
5 、 4(D、C)：转动精度高及转速较高的转动 机构。 2(B)：转动精度很高，转速很高的机构
公差与互换性课程(6-滚动轴承的公差与配合)
范围内，以保证传动零件的回转精度。 2、合适的游隙
滚动体与内、外圈的游隙分为径向游隙和轴向游 隙，大小都应在合适的范围内，保证轴承正常运转， 寿命长。
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6.2 滚动轴承的精度等级及应用
6.2.1 公差等级
滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差与旋转 精度决定。
尺寸公差指轴承内径d、外径D、宽度B等尺寸公 差。
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外壳孔尺寸公差带
+0-
G7 H8 H7
H6
J7 J6
Js7Js6
K6 K7
轴承外径公差带
与G/h~P/h 配合相同
M6M7 N6 N7 P6 P7
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6.4.2 滚动轴承配合的选择
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，选择配合其实就是选 择与内圈结合的轴的公差带及与外圈结合的孔的公差 带。
外圈与箱体上的外壳孔配合， 内圈与旋转的轴颈配合。
通常外圈固定不动—— 因而外圈与轴承座为过盈配合； 内圈随轴一起旋转—— 内圈与轴也为过盈配合。
部分机械结构要求外圈与外壳 孔一起旋转，内圈与轴颈固定 不动
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6.1.4 滚动轴承的工作性能要求
1、必要的旋转精度： 轴承工作时内、外圈和端面的跳动控制在允许的
其中：Cr为轴承的径向额定动负荷，数据可以从有 关手册中查找。
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3）径向游隙 轴承的径向游隙分为六组：1组、2组，0组，3、
4、5组，游隙大小依次由小到大。其中，0组为基本 游隙
游隙过小，若轴承与轴颈、外壳孔的配合为过盈 配合，则使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应力， 并增加轴承工作时的摩擦发热，降低使用寿命。
滚动体与内、外圈的游隙分为径向游隙和轴向游 隙，大小都应在合适的范围内，保证轴承正常运转， 寿命长。
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6.2 滚动轴承的精度等级及应用
6.2.1 公差等级
滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差与旋转 精度决定。
尺寸公差指轴承内径d、外径D、宽度B等尺寸公 差。
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外壳孔尺寸公差带
+0-
G7 H8 H7
H6
J7 J6
Js7Js6
K6 K7
轴承外径公差带
与G/h~P/h 配合相同
M6M7 N6 N7 P6 P7
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6.4.2 滚动轴承配合的选择
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，选择配合其实就是选 择与内圈结合的轴的公差带及与外圈结合的孔的公差 带。
外圈与箱体上的外壳孔配合， 内圈与旋转的轴颈配合。
通常外圈固定不动—— 因而外圈与轴承座为过盈配合； 内圈随轴一起旋转—— 内圈与轴也为过盈配合。
部分机械结构要求外圈与外壳 孔一起旋转，内圈与轴颈固定 不动
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6.1.4 滚动轴承的工作性能要求
1、必要的旋转精度： 轴承工作时内、外圈和端面的跳动控制在允许的
其中：Cr为轴承的径向额定动负荷，数据可以从有 关手册中查找。
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3）径向游隙 轴承的径向游隙分为六组：1组、2组，0组，3、
4、5组，游隙大小依次由小到大。其中，0组为基本 游隙
游隙过小，若轴承与轴颈、外壳孔的配合为过盈 配合，则使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应力， 并增加轴承工作时的摩擦发热，降低使用寿命。
互换性 第六章 滚动轴承的公差与配合
6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选择
选择轴颈和外壳孔公差带时应考虑的因素及选 择的基本原则： 1) 负荷类型 负荷类型指轴承套圈(内圈或外圈)承受负荷的 形式，它分为局部负荷、循环负荷、摆动负荷。 2) 负荷大小 负荷大小有轻、 正常和重负荷3种类型。 GB/T 275—1993根据当量径向动负荷P与轴承产 品样本中规定的动负荷C的比值大小进行分类， 见表2.34。
图2.21 与轴承配合的轴颈和外壳孔径公差带
课堂作业
某深沟球轴承的内圈与轴颈Φ55k6、外圈 与箱体孔Φ100J7组成的配合，在装配图上
Φ55k6 标注的配合代号分别为______________ 、
Φ100J7 _____________ 。
注：轴承为标准件，不要标出
23
滚动轴承内、外径公差带特点
(3)摆动负荷：作用于轴承上的合成径向负荷与所 承受的套圈在一定区域内相对摆动，即其负荷向 量经常变动地作用在套圈滚道的局部圆周上，该 套圈所承受的负荷性质，称为摆动负荷。
45
根据负荷选择配合
受旋转负荷的套圈与轴(或外壳孔)相配应选过盈配 合，或较紧的过渡配合。 受定向负荷的套圈与外壳孔或轴的配合，应选较松 的过渡配合或较小的间隙配合，以便让套圈滚道间 的摩擦力矩带动转位，延长轴承的使用寿命。 受摆动负荷的套圈，特别在重载荷情况下，内、外 圈都应采用过盈配合。内圈旋转时，通常内圈采用 旋转负荷的配合；外圈必须在外壳孔内游动或其负 荷较轻时，可采用比旋转负荷稍松的配合。
互换性与技术测量 基础
E-mail: chh@
第6章
滚动轴承的公差与配合
本章的主要内容
6.1 滚动轴承简介 6.2 滚动轴承的精度规定 6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选 择
第6章 滚动轴承、键的公差与配合
花键联结的公差配合特点
(1) 多参数配合：花键相对于圆柱配合或键联结而言， 其配合参数较多，除键宽外，还定心尺寸、非定 心尺寸、齿宽、键长等，在这些参数中，以定心 尺寸的精度要求最为关键。 (2) 采用基孔制配合：内花键通常用拉刀加工(或用 插齿刀加工)，生产效率高，能获得较理想的精度。 采用基孔制，可减少昂贵的拉刀规格，用改变外 花键的公差带位置的方法，即可得到不同的配合， 以满足不同场合的需要。 (3) 必须考虑形位误差的影响：由于花键在加工过程 中，不可避免地存在形状位置误差。为限制形位 误差对花键配合的影响，除规定花键的尺寸公差 外，还必须规定形位公差，或规定可限制形位误 差的综合公差。
GB/T 1566-2003 GB/T 1567-2003 GB/T 1097-2003 薄型平键键槽的剖面尺寸 薄型平键 导向型平键
GB/T 1095-2003
GB/T 1096-2003 GB/T 1098-2003
平键键槽的剖面尺寸
普通型平键 半圆键键槽的剖面尺寸
GB/T 1099.1-2003
滚动轴承精度等级的应用
• 2级轴承应用于旋转精度、转速很高和严格 控制噪声、振动的旋转机构中， 如：坐标镗床的主轴轴承、高精度仪器和高 转速机构中使用的轴承等。
滚动轴承的公差带
滚动轴承的公差带
• 滚动轴承内圈和轴颈配合按基孔制，但轴 承内圈内径的公差带位置并非EI=0，它与 一般基准孔相反，是ES=0。 • 0，6，5，4，2各级轴承的单一平面平均 内径的公差带都分布在零线以下，且上偏 差为零，下偏差则为负值 • 主要考虑因素：配合的特殊需要，滚动轴 承是作为传动轴的支承件，在多数情况下 内圈随轴一起旋转，工作时承受一定的扭 矩或轴向力，加上一般有同轴度要求，另 外，还要考虑拆卸和装配的方便，所以过 盈量不宜过大
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第6章6.1 滚动轴承的公差与配合（概要）
● 通 常 ● 轴承的工作性能 教学要求
一、轴承的公差（精度）等级(GB/T307.3-2005)
二、轴承内径、外径公差带的特点
【内圈—轴颈】【外圈—座孔】取决 于 旋转精度 转 速 精度等级要求 d （轴） (6X) 最 低 最常用 0 ， 6， 5, 4， 2 （向心轴承）精度 形成 h --------------- 间隙变过渡 k 、m 、n------ 过渡变过盈 （见P 157图） + 0 - 基轴制(偏紧) 座孔 0 6（6X ） 5 4 2 外圈
内圈（外壳孔） 偏紧的配合 0线下方） (防止相对转动) 会选择：轴承的配合 会确定：轴和孔的几何精度（尺寸公差、形位公差、表面粗糙度）
三、轴承配合的选择★
四、轴与孔的精度确定方法★（查表设计）
要考虑 ② 负荷大小：0.07
P/ C 轴承的额定动载荷（可查） ① 负荷类型：定向负荷 / 旋转负荷 / 摆动负荷
需 要需 要套圈相对径向负荷P 固定（如外圈） 配合松些 （可使外圈略有转位，寿命↑） ③ 其它因素：轴承类型、尺寸大小、座孔类型
① ③ 粗糙度（轴颈、座孔配合表面） 查P164表6.8 ② 形位公差 (P163表6.7) 孔座：查P161表6.3（推力轴承P163表6.5） 轴颈：查P162表6.4（推力轴承P163表6.6） 轴颈、座孔： 圆 柱 度 轴承套圈变形（薄壁零件） 轴肩、孔肩：轴向圆跳动 轴承端面受力不均匀 以 防
常用 （2）轴和孔的形位公差 圆柱度：轴颈t = μm ，座孔t = μm
轴向圆跳动：轴肩t = μm
内径d = 55㎜，外径D = 100㎜
P/C = 0.028，有冲击，剖分式箱体
【例题】某减速器输出轴两端为0级圆锥滚子轴承， 设计：（1）轴和孔的公差带 座孔： （查P161表6.3）
轴颈： （查P162表6.4）
（4）图样标注：参见(P161) （3）轴和孔配合表面的粗糙度
套圈相对径向负荷Pr 旋转（如内圈） 配合紧些 （防止相对转动） 轴颈（磨削）：
座孔（镗削）：
轴肩（靠磨）：。