滾動軸承游隙的選擇與調整

張國華

摘 要：滾動軸承游隙的選擇與調整是滾動軸承裝配工作的一個重要環節，是提高軸承旋轉精度和承載能力、降低傳動系統振動和噪聲的有效手段。通過對滾動軸承游隙的調整，可以提高軸承的承載能力和旋轉精度，提高軸承的使用壽命。

關鍵詞：滾動軸承 游隙調整 預緊工藝

在無載荷的情況下，軸承內、外滾道間所能移動的最大距離即為軸承的游隙。作徑向移動的為徑向游隙，作軸向移動的為軸向游隙。能夠準確把握游隙調整和預緊工藝，并在裝配過程中正確運用，是軸承裝配工作質量的保證。滾動軸承裝配時，其游隙范圍要適當。如果游隙過大，會減少同時承受載荷的滾動體的數量，增大單個滾動體承受載荷，大大降低軸承承載能力，從而降低軸承的旋轉精度，增大震動和噪音，縮短使用壽命；如果游隙過小，會增大摩擦力，引起軸承發熱，加劇磨損，甚至使軸承在運轉中發生咬死現象，同樣縮短使用壽命。因此，滾動軸承在裝配時需嚴格控制和調整游隙大小。[1]

一、滾動軸承游隙的選擇

軸承游隙對軸承壽命、溫升、噪音等有很大影響，因此，需根據工作條件和使用性能要求選取合適的游隙。軸承的游隙分為徑向游隙和軸向游隙，他們分別表示一個套固定，另一個套沿徑向和軸向由一個極限位置到另一個極限位置的位移量。軸承的徑向游隙，包括軸承安裝前自由狀態下的原始游隙、裝入主軸及軸承座后的裝配游隙、工作時在載荷作用下形成的工作游隙。對于球軸承，最適宜的工作游隙接近零；對于滾子軸承，可保持少量的工作游隙。在要求支撐剛性良好的部件中，軸承應有一定數值的預緊。這是軸承徑向游隙的確定原則。國標GB4604-93中，滾動軸承徑向游隙共分5組，游隙值依次由小到大，其中0組為標準游隙。在高溫、高速、低噪音、低摩擦等特殊條件下工作的軸承宜選用較大的徑向游隙；對于精密主軸用軸承宜選用較小的徑向游隙。需要注意的是，軸承裝機后的工作游隙要比安裝前的原始游隙小，因為軸承要承受一定的負荷旋轉，還有軸承配合和負載產生的彈性變形量。[2]

對于向心推力球軸承和圓錐滾子軸承，通常以面對面或背靠背的方式安裝，以某一個軸承圈的軸向位置來決定內部游隙或預壓。從零間隙狀況開始，通過調整軸承外圈上墊片的厚度或旋松或旋緊軸上的背母，可獲得指定的游隙。這類軸承的軸向游隙和徑向游隙之間存在著固定的關系，滿足其中一個值就足夠了。

選擇軸承游隙時，還應考慮以下幾個方面：

1.軸承的工作條件，如載荷、溫度、轉速等；

2.對軸承使用性能的要求，如旋轉精度、摩擦力矩、震動與噪聲等；

3.軸承與軸和外殼孔為過盈配合時，導致軸承游隙減少；

4.軸承工作時，內外套圈的溫度差導致軸承游隙減少；

5.因軸和外殼材料的膨脹系數不同，導致軸承游隙減小或增大；

6.由于軸承內外圈溫差較大，深溝球軸承需要承受較大軸向負荷或需改善調心性能，要求提高極限轉速和降低軸承摩擦力矩等場合；

7.當基本組不能滿足使用要求時，則應選用輔助組游隙。大游隙輔助組適用于軸承與軸和外殼孔采用過盈配合，小游隙輔助組適用于要求較高的旋轉精度，需嚴格控制外殼孔的軸向位移，以及需減少振動和噪聲的場合。

二、滾動軸承游隙的調整

滾動軸承的游隙，分可調和不可調。除角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承和推力滾子軸承的游隙可調外，其余類別的軸承游隙不可調。游隙可調的軸承，在安裝后和使用過程中都應進行調整，通過使用過程中的調整，能部分的補償軸承磨損所引起的軸承游隙的增大；游隙不可調的軸承，在裝配后和使用過程中仍要檢查游隙。根據檢查結果決定是否需要重裝、維修或更換。

軸向游隙和徑向游隙沒有大的關系，安裝時直接控制軸向游隙。要分別考慮單個使用還是配對使用。如果是單個軸承使用，由于這個軸承是可分離的，所以此時安裝后的軸向游隙需要自己控制。可以通過千分表測軸的軸向極限位置來測量（推和拉的極限位置的位移量）；如果是配對使用，只需要把內外圈都頂死即可，由加工制造過程中的溝道位置來控制游隙。

在高精度且不怎么發熱的場合，可以用負游隙，測量的時候推不動就是負游隙，但是一個慢慢變小且到負的過程，若突然過緊，會導致抱軸燒死；如果精度要求不高，安裝時軸向游隙控制在0.1-0.3mm之間，若軸發熱較嚴重，游隙還需再放大。

滾動軸承軸向游隙的調整方法很多，有墊片調整法、螺母調整法、螺釘擋蓋調整法和內外套調整法等。其中墊片調整法是最為常用的調整方法。調整時，一般先不加墊片，擰緊側蓋的固定螺釘，直到軸不能轉動時為止，此時軸承內無游隙。使用厚薄規測量側蓋與軸承座端面之間的距離K，然后加入墊片，墊片厚度等于K值加上軸向游隙。特別注意的是，采用此方法調整的精度取決于側蓋和墊片的質量。一套墊片應該由多種不同厚度的墊片組成，墊片應平滑光潔，其內外邊緣不得有毛刺。

以圓錐滾子軸承游隙調整為例，其經驗方法：

1.將傳動軸放平，軸承內外圈垂直；

2.轉動軸，同時觀察滾子運動狀態，是滾動還是滑動，若有4、5顆滾子處于滑動狀態，說明軸向間隙過大；若所有滾子處于滾動狀態，說明間隙過小；若有2、3顆滾子處于滑動狀態則比較理想。

3.宜將多種調整手段相結合、對比，如果都滿足要求，則準確性和可靠性將得到提高。

在進行滾動軸承游隙的調整過程中，除了要達到滾動軸承裝配的一般技術的要求以外，還要重點考慮軸承溫升和潤滑對調整工作后的影響，并且在進行空運轉實驗后還要進行細致的檢測和二次調整。細心的工作態度也是裝配鉗工不可缺少的良好品質。

參考文獻

[1]易幸育.機修鉗工工藝學[M].中國勞動社會保障出版社，2005，6.

[2]孫大俊.機械基礎[M].中國勞動社會保障出版社，2007，7.endprint