軸承游隙很重要——這篇文章講清楚了

機(jī)極級(jí)技

什么是軸承游隙？
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簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，軸承游隙就是單個(gè)軸承內(nèi)部、或者幾個(gè)軸承組成的系統(tǒng)內(nèi)部的間隙（或干涉）。游隙可分為軸向游隙和徑向游隙，這取決于軸承類型及測(cè)量方法。

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為什么要調(diào)整軸承游隙？
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打個(gè)比方，煮飯的時(shí)候水過(guò)多或過(guò)少，都會(huì)影響米飯的口感。同理，軸承游隙過(guò)大或過(guò)小，軸承的工作壽命乃至整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性都會(huì)降低。

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適用不同調(diào)整方法的軸承種類
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游隙調(diào)整的方法由軸承類型決定，一般可以分為游隙不可調(diào)軸承和可調(diào)軸承。

游隙不可調(diào)軸承是指軸承出廠后，軸承的游隙就確定了，我們熟知的深溝球軸承、調(diào)心軸承、圓柱軸承都屬于這一類。

游隙可調(diào)軸承是指可以移動(dòng)軸承滾道的相對(duì)軸向位置來(lái)獲得所需要的游隙，屬于這類的有圓錐軸承和角接觸球軸承及一些止推軸承。

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▲圓錐滾子軸承

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▲角接觸軸承

軸承游隙調(diào)整分類

對(duì)于不可調(diào)軸承的游隙，行業(yè)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值（CN, C3，C4等等），也可以定制特定的游隙范圍。當(dāng)軸、軸承座尺寸已知，相應(yīng)的內(nèi)、外圈配合量就確定了，安裝后的游隙就不能改變。由于在設(shè)計(jì)階段配合量是一個(gè)范圍，最后的游隙也存在一個(gè)范圍，在對(duì)游隙精度有要求的應(yīng)用就不適用。

可調(diào)軸承很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)改變滾道的相對(duì)軸向位置，我們可以得到一個(gè)確定的游隙值。如下圖，當(dāng)移動(dòng)內(nèi)圈的位置，我們大致可以得到正、負(fù)兩種游隙。

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影響軸承游隙的因素
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最佳工作游隙的選擇是由應(yīng)用工況（載荷、速度、設(shè)計(jì)參數(shù)）和期望得到的工作狀態(tài)（最大壽命、最好的剛度、低的熱量產(chǎn)生、維護(hù)的便利等等）決定的。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，我們無(wú)法直接調(diào)整工作游隙，這就需要我們根據(jù)對(duì)應(yīng)用的分析和經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算出相應(yīng)的安裝后游隙值。

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圓錐滾子軸承游隙的調(diào)整方法
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不可調(diào)軸承的安裝后游隙主要受配合的影響，所以下面主要介紹可調(diào)軸承的游隙調(diào)整方法，以適用轉(zhuǎn)速范圍寬、可同時(shí)承受軸向力和徑向力的圓錐滾子軸承為例。

1 推拉法

推拉法一般用于正游隙，軸承滾道與滾動(dòng)體之間的軸向間隙是可以測(cè)得的。對(duì)軸或者軸承座向一個(gè)方向施加一個(gè)力，推到底以后將百分表設(shè)為零位作參考，然后施加一個(gè)反方向的力，推到底以后百分表上指針的轉(zhuǎn)動(dòng)量就是游隙值。測(cè)量時(shí)需慢慢震蕩旋轉(zhuǎn)滾子，確保滾子正確的定位在內(nèi)圈大擋邊上。

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2 Acro-SetTM法

Acro-Set的理論基礎(chǔ)是胡克定律，發(fā)生彈性形變的物體的形變量與所受的外力成正比。在一定的安裝力作用下，測(cè)量墊片或隔圈間隙來(lái)獲得正確的游隙。按照一個(gè)事先測(cè)試時(shí)創(chuàng)建的圖表直接讀出所需要的正確的墊片或隔圈尺寸。

該方法適用于正游隙和預(yù)緊，操作人員需要接受培訓(xùn)來(lái)創(chuàng)建圖表。

3 Torque-SetTM法

Torque-Set的原理是，在預(yù)緊下，軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩增長(zhǎng)是軸承預(yù)緊力的函數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，一組同型號(hào)的新軸承，在給定預(yù)緊力的條件下，軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩變化量很小。因此，可以用轉(zhuǎn)動(dòng)力矩來(lái)估算預(yù)緊量。

該方法的原理即是在軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和預(yù)緊量之間建立一個(gè)換算關(guān)系，這需要通過(guò)測(cè)試獲得。然后再實(shí)際安裝時(shí)，就可以通過(guò)測(cè)得轉(zhuǎn)動(dòng)力矩來(lái)決定墊片的厚度。

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4 Projecta-SetTM法

Projecta-Set就是將無(wú)法直接測(cè)量的墊片或隔圈厚度投射或者轉(zhuǎn)化到容易測(cè)量的地方。使用一個(gè)特制的量規(guī)套筒和隔圈即可達(dá)到這樣的效果。當(dāng)軸承的內(nèi)圈和外圈都是緊配合條件時(shí)，軸承的拆下和調(diào)整會(huì)很困難且耗時(shí)，此時(shí)Projecta-Set就體現(xiàn)出其優(yōu)點(diǎn)。

該方法對(duì)不同系列的軸承需要單獨(dú)的量規(guī)，相對(duì)成本較高。但是當(dāng)大批量安裝時(shí)，平均下來(lái)每次的成本就很合算。尤其在自動(dòng)化領(lǐng)域，已經(jīng)證明是很有效的方法。

5 Set-RightTM法

Set-Right使用概率方法并控制相關(guān)零件的尺寸公差來(lái)確保所有的裝配總成中有99.73%的軸承游隙落在可接受的范圍內(nèi)。這是一組隨機(jī)變量組合后的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)，變量就是軸承公差和軸、軸承座等安裝組件的公差。

該方法不需要安裝調(diào)整，應(yīng)用組件簡(jiǎn)單的裝配夾緊即可，因此大批量安裝非常方便。但是最后會(huì)得到一個(gè)游隙范圍（大概0.25mm），在某些應(yīng)用中能否采用Set-Right需要在設(shè)計(jì)階段決定。很多年來(lái)，不管是工業(yè)還是汽車領(lǐng)域，Set-Right的方法都得到了成功的使用。

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