用好滚动轴承的要点

深沟球轴承的安装

深沟球轴承品种规格多，数量大，应用广泛。安装方法比较简单，应重点考虑配合选择。它的内圈与轴颈的配合过盈量可按下式计算：
•  
式中
△d—轴承内径与轴颈之间和过盈量（μm）
d—轴承内径（mm）
B—轴承宽度（mm）
R—轴承径向载荷（N）
ΔT—轴承内部与壳体孔周围之间的温度差，一般取5—10℃
计算后，根据计算的过盈量，确定与轴的配合性质，然后将轴加工至所需尺寸进行安装。
1. 满装滚针轴承的安装
安装满装滚针轴承，通常是利用辅助套筒进行的。辅助辊、辅助套筒的外径应比轴直径小0。1—0。3mm。安装时，先将轴承外圈内表面涂以润滑脂，靠紧内表面贴放滚针（放入最后一根滚针时应留有间隙），接着把代替轴颈或轴承内圈的辅助辊或辅助套筒推入外圈孔内，并使其端面对准安装轴端面或已安装在轴上的轴承内圈端面，然后用压力机或手锤敲打施加压力。这时，辅助辊或辅助套筒托住滚针不使滚针掉出，轴颈以其自身的倒角将滚针掀起，随着滚针轴承在轴颈上向里缓缓移动，辅助辊或辅助套筒便慢慢退出，直至装到工作位置为止。
滚针轴承也可以这样安装，即将辅助套筒外径涂一薄层润滑油，套入轴承外圈，使辅助套筒和轴承外圈构成一个环形孔，然后再于环形孔中装滚针。装完滚针之后，用工作轴将辅助套筒推出即可。
对于无内圈或无外圈的滚针轴承，在安装时，可先将轴或壳体孔的滚动表面涂一薄层润滑脂，并把滚针依次紧贴于安装部位的润滑脂上。贴放最后一根滚针时应留有间隙，间隙的大小在滚针轴承的圆周上以0。5mm为宜。千万不能把最后一根滚针硬挤装进去，或者少装一根滚针，因为硬挤装时，轴承会被卡死不能旋转；少装时，间隙过大，易造成轴承运转时滚针发生扭摆和折断。
这里特别指出，对于只有冲压外圈的滚针轴承，由于外圈壁很薄，最好不用手锤敲打安装，应使用压力机压入。因为手锤敲打时，压力不均匀，容易使滚针轴承的外圈产生局部变形。
2. 圆锥滚子轴承的安装
圆锥滚子轴承属可分离型轴承，内外圈可以分开。因此安装时，可分别把内圈保持架滚动体组件压装于轴上，外圈单独装入轴承座孔内，如图2—3。利用套筒压装时，应注意，必须使套筒一端置于外圈端面，不得置于倾斜的滚道面上。
圆锥滚子轴承多为成对安装使用，如图2—4。在安装中应重点把握三个方面：选择安装配合；调整轴向游隙；进行试运转和检测温度。
•   选择安装配合
圆锥滚子轴承的外圈与轴承座壳体孔不宜采用过盈配合，内圈与轴颈的配合也不宜过紧，要求在安装中使用螺母调整时应能使其产生较灵活的轴向位移。因为圆锥滚子轴承若采用过盈配合，易使轴承的接触角改变，造成轴承载荷分布不均，引起高的温升。故而，这类轴承的内、外圈与轴颈和轴承座壳体孔的安装配合，一般应以双手大拇指能将轴承刚刚推入轴颈与壳体孔为最好。
•   调整轴向游隙
对于圆锥滚子轴承的安装轴向游隙，可用轴颈上的调整螺母、调整垫片和轴承座孔内的螺纹，或用预紧弹簧等方法进行调整。轴向游隙的大小，与轴承安装时的布置、轴承间的距离、轴与轴承座的材料有关，可根据工作条件确定。对于高载荷高转速的圆锥滚子轴承，调整游隙时，必须考虑温升对轴向游隙的影响，将温升引起的游隙减小量估算在内，也就是说，轴向游隙要适当地调整得大一点。对于低转速和承受振动的轴承，应采取无游隙安装，或施加预载荷安装。其目的是为了使圆锥滚子轴承的滚子和滚道产生良好接触，载荷均匀分布，防止滚子和滚道受振动冲击遭到破坏。调整后，轴向游隙的大小用千分表检验。方法是先将千分表固定在机身或轴承座上，使千分表触头顶住轴的光洁表面，沿轴向左右推轴，表针的最大摆动量即为轴向游隙值。
•   进行试运转和检测温度
为使圆锥滚子轴承的滚子与滚道接触良好，并获得合适的轴向游隙，在圆锥滚子轴承安装和每次调整游隙后，均应进行试运转和检测温度。方法是先低速运转2—8分钟，再中速试转2小时，然后逐级提至高速。每级转速试运转不得少于30分钟，温升率每小时不能超过5℃，最后的稳定温度不得超过70℃。
此外，在圆锥滚子轴承的安装和调整游隙中，还应注意，必须使圆锥滚子与内圈大挡边接触良好。
1. 角接触球轴承的安装
角接触球轴承的安装比深沟球轴承复杂，多为成对安装，并需采用预加载荷。安装得好，可使主机的工作精度、轴承寿命大大提高；否则，不仅精度达不到要求，寿命也会受到影响。
1. 安装形式
角接触球轴承的安装形式，有背对背、面对面和串联排列三种。背对背（两轴承的宽端面相对）安装时，轴承的接触角线沿回转轴线方向扩散，可增加其径向和轴向的支承角度刚性，抗变形能力最大；面对面（两轴承的窄端面相对）安装时，轴承的接触角线朝回转轴线方向收敛，其地承角度刚性较小。由于轴承的内圈伸出外圈，当两轴承的外圈压紧到一起时，外圈的原始间隙消除，可以增加轴承的预加载荷；串联排列（两轴承的宽端面在一个方向）安装时，轴承的接触角线同向且平行，可使两轴承分担同一方向的工作载荷。但使用这种安装形式时，为了保证安装的轴向稳定性，两对串联排列的轴承必须在轴的两端对置安装。
2. 预加载荷的获得
预加载荷可通过修磨轴承中一个套圈的端面，或用两个不同厚度的隔圈放在一对轴承的内、外圈之间，把轴承夹紧在一起，使钢球与滚道紧密接触而得到。
预加载荷的大小对轴承使用寿命影响很大，据有关资料介绍，当轴承装配有0。012mm过盈量时，使用寿命降低38%，有0。016mm过盈量时，使用寿命降低50%；当轴承装配有0。004mm间隙时，使用寿命显著下降，有0。008mm间隙时，使用寿命下降70%。因此，对预加载荷的大小进行合理选择，十分重要。一般高转速宜选用小的预加载荷，低转速宜选用大的预加载荷。同时，预加载荷应稍大于或等于轴向工作载荷。
预加载荷的计算
选择预加载荷时，最小预加载荷的计算公式如下：
Aomin=1.58tgaR±0.5A（N）
式中 R��作用于轴承上的径向载荷（N）
A��作用于轴承上的轴向载荷（N）
A��通过钢球和滚道接触点的直线与通过各钢球中心平面的直线两者之间的夹角（即公称接触角）：
7000C a=15°
7000AC a=25°
7000B a=40°
成对的轴承中每个轴承都按此式计算。式中“+”号用于轴向工作载荷使原有预公盈值减少的那一个轴承；“�”号用于轴向工作载荷使原有预公盈值加大的那一个轴承。两个成对轴承的最小预加载荷量Aomin应按两个轴承所求得的两个值中的最大值选取 （根据装配经验，一般取50N左右的预加载荷）。
预加载荷的调整
空运转试验。角接触球轴承经装配检验合格后，要以工作转速作空运转试验，时间不少于2h，温升应不超过15℃。
1. 推力球轴承的安装
轴圈与轴多采用过渡配合，座圈与轴多采用动配合，且常常成对安装。同时在安装中，还应注意检验其轴向游隙，以及与轴一起转动的轴圈和轴中心线的垂直度。
2. 圆锥孔轴承的安装
圆锥孔轴承多为内径呈圆锥孔的调心球轴承、圆柱滚子轴承和调心滚子轴承。这类轴承可以直接安装在有锥度的轴颈上，也可以利用有锥面的紧定套或退卸套，安装在圆柱形的轴颈上。
圆锥孔轴承的配合要求，一般较为紧密。安装衣后均需测量轴承的径向游隙。因为它的配合松紧程度不是由轴颈公差决定，而是根据轴承安装时压进锥形配合面上的距离所引起的轴承径向游隙减小量来决定的，压进距离愈大，径向游隙减小量愈来愈多，轴承配合愈来愈紧密；反之，压进距离愈小，径向游隙减小量愈少，轴承配合也就比较松。由此可以看出，圆锥孔轴承的配合松紧程度，完全是靠轴承安装前后的径向游隙减小量保证的。
为了保证圆锥孔轴承的安装质量，这里摘录了部分原苏联调心球轴承原始径向游隙的允许减小量（表2—5），和德国的FAG公司规定的有圆锥孔的圆柱滚子轴承径向游隙减小量（表2—6），及有圆锥孔的调心滚子轴承径向游隙减小量（表2—7），可供测量圆锥孔轴承安装前后的径向游隙时参考。在使用时，一般不应超过表中数值。
径向游隙的测量方法。对不可分离型的调心球、调心滚子轴承采用塞孓测量，当用塞尺测量调心滚子轴承时，为保证内圈的两个滚道相对于外圈不致辞产生倾斜，应在其两列滚子处分别测量。对于小型调心滚子轴承，当径向游隙很小，无法有塞尺测量时，可用测量轴承在锥面上的轴向位移来代替（轴向位移数值见表2—6、表2—7）。如果轴向位移也不能测量，则轴承应在轴承座壳体外安装，然后再压入轴承座孔。压入后，用手拨动，应使外圈能顺利转动。对可分离型的圆柱滚子轴承的径向游隙，则用外径千分尺测量，即用测量内圈装在轴颈上之后的膨胀量来代替。
表2—5 调心球轴承原始径向游隙允许减少量（摘录） 单位 mm
表2—6 有圆锥孔的圆柱滚子轴承径向游隙减小量（摘录） 单位 mm
这里应注意，对于安装不合要求或经过拆卸的轴承重新安装时，其径向游隙小量，轴向位移量或内圈膨胀量，必须重新测定。
圆锥孔轴承常见的安装方法有三种：
1. 将轴承直接安在锥形轴颈上
这种方法，对于中小型轴承可以使用安装套筒，也可以使用锁紧螺母和钩形板手将轴承推向锥面。不过最好应采用锁紧螺母安装，因为它可以精确控制圆锥孔轴承的径向游隙减小量，如图2—10。
图
2. 将轴承安装在带有锥面的退卸套上
此法可采取类似上述办法，用锁紧螺母压入。退卸套位于轴颈和轴承内径之间，如图2—11。
3. 将轴承安装在紧定套上
安装时，用紧定螺母把轴承推上紧定套的锥面，如图2—12。
1. 圆锥孔双列圆柱滚子轴承的安装
这类轴承多用于机床主轴，如NN3020K（原代号3182120）轴承。它的安装与圆锥孔调心滚子轴承的安装，原则上基本相同，配合的松紧程度是靠安装前后轴承的径向游隙减小量来实现的。在安装中，径向游隙减小量一般由测量轴承内圈对轴的轴向位移来代替。轴向位移按下式计算：
• L=K（eH—en+a）（mm）
式中eH——原始径向游隙
en——轴承装配径向游隙
a——常数，为0.01
k——随空心轴壁厚而定的比例系数
k值与和轴承配合的主轴直径d，以及和主轴配合的轴颈平均外径d。有关。K值见表2—8，eH值见表2—9，en值见表2—10。安装时，轴承的轴向位移量，可用千分尺接触轴承内圈端面测定。
系靠两轴承内、外隔圈的厚度调整。确定两轴承内、外隔圈厚度差的方法有三：
第一种是测量法
先将轴承放在圆座体上，上压一个重量等于A（预加载荷）的铁块，使轴承消除间隙，钢球与滚道产生一定的弹性变形，然后用百分表测量轴承内、外圈端面的尺寸差。当轴承为背地背安装时，应对两个轴承都测量宽端面一边的内、外圈尺寸差△K1；当轴承为面对面（窄端面相对）安装时，应对两个轴承都测量窄端面一边的内外圈尺寸差△K2；当轴承为串联排列时，则对一个轴承测量其宽端面一边的内外圈尺寸差，对另一个轴承测量其窄端面一边内外圈尺寸差。

为背对背安装的一对轴承。今测得一轴承宽端面处内、外圈尺寸矩为+0。07mm，另一轴承宽端面处内外圈子尺寸差为+0。08mm，内隔圈厚度为6。25mm，求外隔圈子厚度。
外隔圈厚度=6。25+（0。07+0。08）=6。40（mm）
测量尺寸时，每个轴承测量三次，间隔120°测一次，最后取其平均值。
图2—7为串联排列安装的一对轴承。今测得一轴承宽端面处内外圈尺寸差为+0。16mm，另一轴承窄端面处内外圈尺寸差为—0。12mm，内隔圈厚度为6。25mm，求外隔圈厚度。
外隔圈厚度=6。25+（0。16—0。12）=6。29（mm）
第二种是感觉法

此法主要靠实践经验确定内外隔圈厚度。常见的感觉法有三；一是先将外隔圈圆柱面按120°分别钻三个直径为2—3mm的小孔，并将成对的两面套依其安装方式（背对背、面对面或串联排序）加入内外隔圈，轴承上部压一等于预加载荷的铁块，然后用ø1。5mm左右的小棒，顺次通过三个小孔触动内隔圈，检查内外隔圈在两端面间的阻力。凭手感觉，内外隔圈阻力应相似，否则可研磨隔圈端面。二是以左手中指和食指压紧两套轴承（约等于50左右预加载荷），消除其全部间隙，右手指分别拨动内、外隔圈，确定阻力是否相似。三是用双手的拇指和食指捏紧两套轴承，消除其全部间隙，用一手中指伸入轴承内孔，拨动原先放偏的内隔圈，检查其阻力与外圈是否相似。
第三种是弹簧预加载荷法。
对于串联排列安装的轴承，除采用测量法或感觉法确定内、外圈厚度外，在配装时还要用若干只圆柱弹簧作用于轴承内、外圈，以实现预加载荷。弹簧的计算公式如下：
每一个弹簧应产生的力为

式中d——弹簧钢丝直径（cm）
D——弹簧平均直径（cm）
R——弹簧容许应力（40000—70000N/c㎡）
n——圆柱形弹簧数量
弹簧钢丝直径

弹簧螺距

式中 G��抗扭弹性模数，等于7。5×106N/c㎡
弹簧的压缩量

安装中应注意的几个问题
a. 必须配好内外隔圈厚度，隔圈两庙面的平行度不应超过0。002mm。
b. 轴承必须选配。每组轴承的内径差、外径差均应在0。002—0。003mm之间，并应与壳体孔保持0。004—0。008mm、与轴颈保持0。0025—0。005mm的间隙。在实际安装中，应以双手拇指将轴承能刚刚推入的配合最好。
c. 轴承座孔和轴颈的圆度、壳体孔两端的同轴度，以及轴颈的径向跳动不应超过0。003mm。
d. 与轴承套圈端面接触的零件端面应涂色检查，接触面积不得低于80%。
e. 必须定向安装。即将全部轴承内圈径向跳动的最高点对准轴颈径向跳动的最低点，轴承外圈径向跳动的最高点装在壳体孔内时要成一直线。
安装中应注意的事项
1. 安装时不允许在轴承上钻孔、刻槽、倒角、车端面。否则，容易引起轴承套圈变形，影响轴承精度及寿命，同时切削掉的金属容易进入轴承的工作表面，加速滚道和滚动体的磨损，使轴承造成过早损坏。
表2--8 比例系数值
表2—9 双列圆柱滚子轴承原始径向游隙
表2—10 双列圆柱滚子装配径向游隙
2. 安装时不允许用手锤直接敲打轴承套圈。轴承的基准端面庆朝内紧靠轴肩安装。轴承的基准端面是根据轴承端面有无打字来区分的，深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承和滚针轴承，以无字端面为基准面；角接触球轴承和圆锥滚子轴承，以有字端面为基准面。
3. 安装时压力应加在有安装过盈配合的套圈端面上，即装在轴上时，压力应加在轴承内圈端面上；装入轴承座孔内时，压力应加在轴承外圈端面上。不允许通过滚动体和保持传递压力。
4. 对于内圈为紧配合、外圈为滑配合的轴承，安装时，属不可分离型者应先将轴承装于轴上，再将轴连同轴承一起装入轴承座壳体孔内；司可分离型者，内、外圈可分别单独安装。
5. 为防止轴承安装倾斜，安装时轴和轴承孔的中心线必须重合。如安装不正，需重新安装时，必须通过内圈端面，将轴承拉出。
1. 轴承安装后检验
轴承安装的正确与否，对其寿命及主机精度有着直接的影响。如果安装不当，轴承不仅有振动，噪声大，精度低，温升递增大，而且还有被卡死烧坏的危险；反之，安装得好，不仅能保证精度，寿命也会大大延长。因此，轴承安装之后，必须进行检验。
重点检验项目如下：
1. 检验安装位置
轴承安装后，首先检验运转零件与固定零件是否相碰，润滑油能否畅通地流入轴承，密封装置与轴向紧固装置安装是否正确。
2. 检验径向游隙
除安装带预过盈的轴承外，都应检验径向游隙。深沟球轴承可用手转动检验，以平稳灵活、无振动，无左右摆动为好。圆柱滚子和调心滚子轴承可用塞尺检验，将塞尺插进滚子和轴承套圈之间，塞尺插入深度应大于滚子长度的1/2。当轴承的径向游隙无法用塞尺测量时，可测量轴承在轴向的移动量，来代替径向游隙的减小量。通常情况下，如轴承内圈为圆锥孔，则在圆锥面上的轴向移动量大约是径向游隙缩小量的15倍。
轴承的径向游隙，有些安装后不合格是可以调整的，如角接触球轴承、圆锥滚子轴承；有些则是在制造时已按标准规定调好，安装后不合格也不能再调整，如深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承等。这类轴承安装后经检验若不合格，径向装配游隙太小，则说明轴承的配合选择不当，或装配部位加工不正确。此时，必须将轴承卸下，查明原因，加以消除后重新安装。当然轴承游隙过大也不行。
3. 检验轴承与轴肩的靠紧程度
一般情况下，紧配合过盈安装的轴承必须靠紧轴肩。检验方法：（1）灯光法。即将电灯对准轴承和轴肩处，看漏光情况判断。如果不漏光，说明安装正确；如果沿轴肩周围均匀漏光，说明轴承未与轴肩靠紧，应对轴承施加压力使之靠紧；如果有部分漏光，说明轴承安装倾斜，可用手锤、铜棒或套筒敲击轴承内圈，慢慢安正。（2）厚薄规检验法。厚薄规的厚度应由0。03mm开始。检验时，在轴承内圈端面和轴肩的整个圆周上试插几处，如发现有间隙且很均匀，说明轴承未装到位，应对轴承内圈加压使其靠紧轴肩；如果加大压力也靠不紧，说明轴颈圆角部位的圆角太大，把轴承卡住了，应修整轴颈圆角，使其变小；如果发现轴承内圈端面与轴承肩个别部位厚薄规能通过，说明不此时必须拆卸下来，予以修整，重新安装。
如果轴承以过盈配合安装在轴承座孔内，轴承外圈被壳体孔挡肩固定时，其外圈端面与壳体孔挡肩端面是否靠紧，安装是否正确，也可用厚薄规检验。
4. 推力轴承安装后的检验
安装推力轴承时，应检验轴圈和轴中心线的垂直度。方法是将千分表固定于箱壳端面，使表的触头顶在轴承轴圈滚道上边转动轴承，边观察千分表指针，若指针偏摆，说明轴圈和轴中心线不垂直。箱壳孔较深时，亦可用加长的千分表头检验。
推力轴承安装正确时，其座圈能自动适应滚动体的滚动，确保滚动体位于上下圈滚道。如果装反了，不仅轴承工作不正常，且各配合面会遭到严重磨损。由于轴圈与座圈和区别不很明显，装配中应格外小心，切勿搞错。此外，推力轴承的座圈与轴承座孔之间还应留有0。2—0。5mm的间隙，用以补偿零件加工、安装不精确造成的误差，当运转中轴承套圈中心偏移时，此间隙可确保其自动调整，避免碰触摩擦，使其正常运转。否则，将引起轴承剧烈损伤。
试运转

试运转中，检验轴承的噪声、温升、振动是否符合要求。一般轴承工作温度应低于90℃，温度过高时，将导致轴承发热退火或烧损，降低使用寿命。
1. 轴承安装实例
1. 解放牌CA10B型载重汽车万向节部位十字轴承的安装
先以少许黄油将滚针粘贴在轴承壳内，装上油封，并依次把十字轴装在万向节叉内（黄油嘴一面朝传动轴），把轴承壳装在传动轴叉上。为防止损伤机件，在用手锤敲打轴承壳安装时，不要用力过猛，不得装偏。然后用旧轴承壳或比轴承壳直径略小的铜棒，靠台钳夹入，以露出锁销环圈为止，最后由锁片、锁销或螺丝等紧固。
安装后，用手板动十字轴，检验松紧程度，以能使十字轴自由转动为宜。切忌轴承壳与油封。
2. 丰收��35型拖拉机变速箱滚针轴承的安装
如图2—13。安装时先将Ф3×20滚针、倒档齿内隔圈和外隔圈拌以黄油，然后沿一端孔壁粘贴上29根滚针，中间装上内隔圈，紧接着再粘贴上29根滚针，最后两端各装一外隔圈即成。
安装时，滚革要装正，不可歪斜，整个孔壁要嵌满，产应使滚针间留有适当间隙。间隙大小以取滚针直径之半为宜，太大易折断滚针，太小易挤紧滚针转不动。
3. 泰山��50型拖拉机中央传动和差速器轴承的安装
1. 安装小圆锥齿轮总成轴承时，先将30310（原代号7310）、32310（原代号7610）轴承外圈装入轴承座壳体孔内，内圈置油中加热70—90℃，再将32310轴承内圈从油中取出装于小圆锥齿轮轴上靠近齿轮的一端，然后把齿轮轴装入轴承座壳体孔，并从前端装入30310轴承内圈，最后拧上紧固螺母即成。
2. 装配差速器左边32216（原代号7516）轴承和右边30216（原代号7216）轴承内圈时，应在油中加热至70—90℃再装。装外圈时，应于外圈端面和轴承座间加一定厚度垫片，以调整关速器总成的轴向窜动量。当差速器总成装入后桥壳体，拧紧两边轴承座固定螺钉后，用手转动，应平稳，无阻滞感觉，且不应有惯性转动。

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