滚动轴承装配的主要过程有两个：第一个过程是将内圈、外圈和滚动体进行尺寸分选，保证它们之间符合规定的配合关系；第二个过程是组装，使滚动体约束在轴承的套圈内不至于散落，形成完整的机械元件。这两个过程提炼成两个字，就是“选配”。按照什么样的尺寸对零件进行分选，就需要通过计算，将成套轴承的游隙、宽度、接触角、零件是否可互换等要求，转化成为各个零件的尺寸和精度要求。计算过程中还要考虑各零件机械加工时精度保证能力，针对具体情况加以合理分配。

本文讲述轴承配套计算方法。对滚动轴承的主要装配质量指标：游隙、轴承宽度、接触角首先做些介绍。通过不同的配套计算方法来分解这些指标，保证它们在轴承组装时得以实现。另外，计算过程中不可避免地要考虑装配尺寸链的问题，对于装配尺寸链的分析与计算也做了介绍。

滚动轴承的装配质量指标当中，能够定量控制的游隙、宽度、接触角之间有一定的函数关系，当其中两者确定后，可以通过计算得出第三者。而轴向游隙和径向游隙之间，根据轴承接触角也有一定的函数关系，接触角确定后，也可以通过控制轴向游隙来间接控制径向游隙。轴承装配时，对于深沟球轴承、圆柱滚子轴承、调心球轴承和调心滚子轴承，主要控制轴承径向游隙；对于推力球轴承、推力滚子轴承，主要控制轴承高度；对于圆锥滚子轴承，主要控制轴承宽度和游隙；对于角接触球轴承，主要控制接触角大小和轴承宽度。

一、滚动轴承的游隙

1.游隙的概念

滚动轴承的内部游隙是重要的使用特性，对轴承的疲劳寿命、刚性、振动、噪声、温升和机械正常运转精度等影响很大。

通俗地讲，轴承的游隙是指在无载荷时，当一个套圈固定不动，另一个套圈相对于固定套圈，由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动量。径向的平均移动量，就是径向游隙，用符号Gr，表示，见图4-1a）。轴向的平均移动量，就是轴向游隙，用符号Gr表示，见图4-1b）。

2.游隙的种类

由于轴承所处的状态不同，游隙分为设计游隙、原始游隙、安装（或配合）游隙、工作游隙。

（1）设计游隙——产品图规定的游隙。

（2）原始游隙——指轴承安装前的实际游隙。

原始游隙是无载荷游隙值，为轴承装配合套后的实际游隙，也叫做轴承的理论游隙或几何游隙，要在轴承出厂前给予保证。

（3）安装游隙轴承安装之后实际的游隙，又称为配合游隙。

轴承内圈安装在轴上或外圈安装于轴承箱壳内之后，由于是紧配合，轴承的套圈径向尺寸即发生了弹性变化，一般轴承内圈因过盈配合而膨胀，外圈则收缩。由于过盈配合的结果，显然安装游隙小于原始游隙，其减小量按轴承结构、尺寸、轴和壳体形状的不同而异。

在内径与外径都过盈配合下安装的轴承，外滚道直径缩小，而内圈滚道直径要增大，总的游隙收缩量近于两套圈过盈配合量绝对值和之半。一般认为，如果轴承安装的轴和轴壳孔配合处的材质为钢材时，则游隙总的收缩量是内、外圈过盈配合总量的50%~60%，如果轴承箱体配合处为有色金属时，则收缩量为总过盈量的20%~30%。

（4）工作游隙——在实际运转条件下，工作状态的游隙。

轴承在空载运转时，温升使内、外圈温差变化，会使安装后的游隙减少。轴承在承受载荷工作运转时，载荷作用使滚动体、套圈、滚道接触处会产生弹性变形，又会使游隙增大。此时轴承的游隙则为工作游隙，一般情况下工作游隙大于安装游隙，为了得到最满意的工作性能，应选择适宜的工作游隙。

3.游隙的作用

对于深沟球轴承等情况，轴承必须有原始径向游隙，径向游隙起如下作用：

（1）无径向游隙的轴承，内、外圈及滚动体三者相对转动不灵活，无法进行轴承各项旋转精度的测试，无法评价轴承的动态质量性能。

（2）轴承安装之后，由于过盈配合的原因而游隙会减少，合套时的原始游隙为安装后的游隙减少量留有余地。

（3）径向游隙的作用，是使滚动体在滚道表面自由转动，能使滚道表面与滚动体表面间的润滑油形成油膜，起润滑作用。工作游隙如果是适当的负游隙，对轴承寿命有利，如果负游隙偏大，由于油膜的破坏而润滑不良，使轴承过早失效。

（4）游隙的存在可使轴承的滚动体在滚道中运动减少摩擦，消除部分运动阻力和获得轴承的灵活性。

（5）轴向游隙可以消除因升温膨胀而引起轴发生挠曲，同时轴向游隙给轴向伸长量留有余地。

4.径向游隙与轴向游隙的关系

各类滚动轴承的径、轴向游隙之间在几何上存在着对应关系，图4-2分别表示深沟球轴承、调心滚子轴承以及圆锥滚子轴承径、轴向游隙对应示意图。

正因为滚动轴承的轴向游隙和径向游隙之间存在一定的函数关系，因此，可以通过控制轴向游隙来间接控制径向游隙，反之亦然。

在测量轴承游隙时，可根据现行标准和测量繁易程度以及测量值的稳定性等因素，选测其中一种。对于向心轴承，通常测量径向游隙。但对于某些类型轴承，例如成对安装角接触球轴承、成对安装圆锥滚子轴承、双列角接触球轴承、四点接触球轴承等，其轴向游隙更为重要。

二、滚动轴承宽度与接触角

轴承公称宽度指套圈两理论端面间的距离，用以限定向心轴承宽度。

轴承实际宽度，简称轴承宽度，用符号Ts表示。它是指轴承轴心线与限定轴承宽度的套圈实际端面的两个切平面交点间的距离，用于由内圈一端面和外圈一端面来限定轴承宽度的向心轴承。对单列圆锥滚子轴承，Ts为轴承轴心线与下述两平面交点间的距离：一个平面是内圈实际背面的切平面，另一个是外圈实际背面的切平面。此时，内、外圈滚道以及内圈背面挡边的内侧均与所有滚子相接触。对于角接触球轴承也有类似情况，见图4-3所示。轴承宽度也称为装配高。

接触角指垂直于轴承轴心线的平面（径向平面），与经轴承外圈传递给滚动体的合力作用线（公称作用线）之间的夹角，用符号a表示。滚动轴承的装配过程当中，控制接触角大小指标的一般是针对角接触球轴承。圆锥滚子轴承的接触角已在零件加工过程中保证。

角接触球轴承可同时承受径向载荷和轴向载荷，能在较高的转速下工作。标准的接触角为15°、25°和40°，分别对应的轴承类型为C型、AC型和B型。接触角越大，轴向承载能力也越大，接触角越小，则越有利于高速旋转，高精度和高速轴承通常取15接触角。在轴向力作用下，接触角会增大。

三、接触角、轴承宽度及径向游隙之间的关系

向心球轴承的接触角与径向游隙之间的关系可用下式表示：