车轮轴承游隙设置的正确建议

轮端轴承的游隙设置

铁姆肯公司始终认为,正确的轮端游隙轴承设置对于轴承、密封和轮胎寿命的最大化是十分重要的。轮毂轴承调节不当,对于重型卡车工业来说,将带来昂贵的代价。因调节不当而造成轴承损坏,这对于操作人员和任何其他人员来说是得不偿失。如果调节正确,轮端轴承的游隙设置在运行早期不会发生较大的变动。对于传统的以螺母调节的轮端而言, 铁姆肯公司推荐遵循技术和维护委员会(TMC)所推荐的方法RP618。由于重型卡车使用于许多不同类型的运输服务和行业, 所以我们未规定轮毂轴承的服务期限。用户可具体遵循车轴制造商的导则。

 

关于轮端轴承游隙设置的最佳监控方法,请参阅RP168的第8步:

  • 当出现下列任何一种情况时,需及时开展维修工作
  • 当零部件出现异常、磨损、发热或污渍时
  • 当轮端零部件需要检查或更换时

 

具体包括但不限于:

  • 制动器工作
  • 更换轮胎
  • 润滑剂更换或检查
  • 轮毂帽拆卸
  • S形凸轮或轴套的维修或更换
  • 轮胎的异常磨损
  • 密封泄漏

 

如有轮端的端游隙增加,则需对整个系统进行彻底的检查,并记录相关情况。
 

早期警告

铁姆肯公司的专家提醒您:早期探测轮端问题,可以节省车队不必要的停车时间。请采用常规巡回检查方法检查轮端,并确保驾驶员牢记注意事项。当您发现以下情况时,轴承的磨损可能早已产生:

  • 异常的或不均匀的轮胎磨损
  • 轮毂盖冒烟或太烫手(太热不能触摸)
  • 车轮振动、摇晃或噪音
  • 停车距离增加或制动能力下降
  • 应用刹车时,出现异常的侧滑
  • 车轮锁住或打滑

 

在为您的车队选择最佳维修时间间隔时,首先要查看的是:在维修计划内和使用寿命内,您的牵引车/拖车的轮端(刹车、轮毂帽、轮胎、密封、润滑剂、轴承、芯轴等)发生了什么现象。请选用性能记录符合您的预防性维修程序的零部件。如果某一零部件需要不定期的维修服务,那么应制定更短的检修周期。 

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轴承游隙的选择原则

一、游隙的选择原则:  1、 采用较紧配合,内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向负荷或需改善调心性能的场合,宜采用大游隙组。
  2、 当旋转精度要求较高或需严格限制轴向位移时,宜采用小游隙组。
  二、与游隙有关的因素:
  1、 轴承内圈与轴的配合。
  2、 轴承外圈与外壳孔的配合。
  3、 温度的影响。
  注:径向游隙减少量与配合零件的实际有效过盈量大小、相配轴径大小、外壳孔的壁厚有关。
  1、实际有效过盈量(内圈)应为:△dy = 2/3△d–G* △d为
  名义过盈量,G*为过盈配合的压平尺寸。
  2、实际有效过盈量(外圈)应为:△Dy = 2/3△D–G* △D为
  名义过盈量,G*为过盈配合的压平尺寸。
  3、产生的热量将导致轴承内部温度升高,继而引起轴、轴承座和轴承零件的膨胀。游隙可以增大或减小,这取决于轴和轴承座的材料,以及轴承和轴承支承部件之间的温度剃度。
  三、游隙的计算公式:
  (1):配合的影响
  1、 轴承内圈与钢质实心轴:△j =△dy * d/h
  2、 轴承内圈与钢质空心轴:△j =△dy * F(d)
  F(d) = d/h * [(d/d1)2 -1]/[(d/d1)2 - (d/h)2]
  3、 轴承外圈与钢质实体外壳:△A =△Dy * H/D
  4、 轴承外圈与钢质薄壁外壳:△A =△Dy * F(D)
  F(D) = H/D * [(F/D)2 - 1]/[(F/D)2 - (H/D)2]
  5、 轴承外圈与灰铸铁外壳:△A =△Dy * [F(D)–0.15 ]
  6、 轴承外圈与轻金属外壳:△A =△Dy * [F(D)–0.25 ]
  注:
  △j --内圈滚道挡边直径的扩张量(um)。
  △dy—轴颈有效过盈量(um)。
  d --轴承内径公称尺寸(mm)。
  h --内圈滚道挡边直径(mm)。
  B --轴承宽度(mm)。
  d1 --空心轴内径(mm)。
  △A --外圈滚道挡边直径的收缩量(mm)。
  △Dy --外壳孔直径实际有效过盈量(um)。
  H --外圈滚道挡边直径(mm)。
  D --轴承外圈和外壳孔的公称直径(mm)。
  F --轴承座外壳外径(mm)。
  (2):温度的影响
  △T =Гb * [De * ( T0–Ta )–di * ( Ti–Ta)]
  其中Гb为线膨胀系数,轴承钢为11.7 *10-6 mm/mm/ 0C
  De为轴承外圈滚道直径,di为轴承内圈滚道直径。
  Ta为环境温度。
  T0为轴承外圈温度,Ti轴承内圈温度。
  四、轴向游隙与径向游隙的关系:
  Ua = [4(fe + fi–1) * Dw * Ur–Ur2 ] 1/2
  因径向游隙Ur很小、故Ur2很小,忽略不记。
  故Ua = 2 * [(fe + fi–1) * Dw * Ur ] 1/2
  其中fe为外圈沟曲率系数,fi为内圈沟曲率系数,Dw为钢球直径。

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深沟球轴承的游隙测定

首先是轴承合套,就是内外圈与滚珠的配合,合套需要按照轴承游隙的选取值,使用合套机选取合适游隙的滚珠,只要轴承内外圈滚道在超精后的圆度和轨道精度没有太大问题,那么经过合套后的轴承游隙应当是可以满足设计要求。
经过合套并安装的轴承,还需要进行轴承游隙的检测,轴承游隙检测应当使用千分表进行测量,制作一套简易工装,工装基体为金属平板,表面经过研磨,保证平面度,在合适位置插入一根芯轴,芯轴尺寸应当小于轴承内圈尺寸,并尽可能小 以保证和轴承内圈是线接触,芯轴表面应当光整,安装后的芯轴保证与基板上表面的垂直度。将芯轴固定后,水平放置轴承,在芯轴与轴承接触线的正上方水平放置并固定千分表,千分表表杆需要与芯轴中心保持共面垂直。使用时,将标准轴承套在芯轴之上,延千分表表杆方向施加5公斤静推力,并让轴承在施力状态下左右摆动,在千分表上读取最大值并设定为零点。其他轴承以同样的方式进行测量,千分表偏离零点的数值就是轴承径向游隙与标准值的偏差值,进而可以得到待测轴承的游隙值。

 

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轴承内部游隙

所谓内部游隙是轴承外轮、内轮、钢球间的游隙量。一般固定内轮把外轮上下方向运动时的运动量称为径向游隙,左右方向运动时的运动量称为轴向游隙。在轴承运转中,内部游隙的大小是左右振动、发热、疲劳寿命等性能的主要因素。
深沟球轴承用普通径向内部游隙表示,在实际测定中,为了得到稳定的测定值,加上了规定的负载,因轴承的弹性变形,此时的测定值比实际值大,所以经过修正可求得真正的游隙。
 
 
小孔径轴承、微型轴承的径向内部游隙 (单位:um)
游隙记号 MC1 MC2 MC3 MC4 MC5 MC6
游隙 最小 0 3 5 8 13 20
最大 5 8 10 13 20 28
备注: 1.标准的游隙是MC3。
  2.在用测定游隙时,用下表的修正量修正。
  (单位:um)
游隙记号 MC1 MC2 MC3 MC4 MC5 MC6
修正量 1 1 1 1 2 2
备注: 另外,测定负荷如下
微型轴承时····2.5N(0.25kgf)
小孔径轴承时···4.4N(0.45kgf)

一般深沟球轴承的径向内部游隙 (单位:um)
轴承公称内径d(mm) 径向内部游隙
C2 C0 C3 C4 C5
以上 以下 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大
2.5 6 0 7 2 13 8 23 14 29 20 37
6 10 0 7 2 13 8 23 14 29 20 37
10 18 0 9 3 18 11 25 18 33 25 45
18 24 0 10 5 20 13 28 20 36 28 48
24 30 1 11 5 20 13 28 23 41 30 53
30 40 1 11 6 20 15 33 28 46 40 64
40 50 1 11 6 23 18 36 30 51 45 73
50 65 1 15 8 28 23 43 38 61 55 90
65 80 1 15 10 30 25 51 46 71 65 105

轴承公称内径d(mm) 测定负荷 游隙的修正量
C2 C0 C3 C4 C5
以上 以下 N (kgf) 最小 最大 通用 通用 通用 通用
2.5 18 24.5(2.6) 3 4 4 4 4 4
18 50 49(5) 4 5 6 6 6 6
50 80 147(15) 6 8 8 9 9 9
备注: 1.标准的游隙是C0。
2.在用测定游隙时,用上表的修正量修正。
3.C2游隙的修正值因最大与最小不同,注意不要误用。


径向内部游隙和轴向内部游隙的关系

轴向内部游隙由钢球直径、内外轮沟道半径、径向内部游隙的值决定,是普通径向游隙的10倍左右。作为想减小安装后的轴向内部游隙,选择小的径向游隙和大的过盈量配合是危险的。



△a=2*(△ r*(ro+ri-Da))0.5
△a=轴向内部游隙(mm)  
△r=径向内部游隙(mm)  
Da=钢球直径(mm)  
ro=外轮沟道半径(mm)  
ri=内轮沟道半径(mm)


轴承游隙的选择

理论上,轴承运转中的游隙仅在负时,寿命变成最长,但我们都知道即使是微量的负游隙比这大也会迅速降低寿命。一般初期游隙选用比0大的。在微型轴承、小孔径轴承大多选择MC3,一般轴承选择C0。

径向内部游隙的选定基准

使用条件 选定的游隙
内外轮都是游隙配合。轴向负荷小。不要轴向刚性。不预压,想要减小游隙。想要控制振动和音响。低速回转。 MC1?AMC2?AC2
想要减小摩擦扭矩。普通的轴向负荷。普通的轴向刚性。内轮仅一些紧配合,外轮游隙配合。中低速回转。 MC3?AMC4?AC0
特别想要减小摩擦扭矩。轴向负荷大。要轴向刚性。重负荷、冲击负荷时,需要过盈。内轮高温或外轮低温,轴的弯曲大。 MC5?AMC6?AC3?AC4?AC5



径向内部游隙和角游隙的关系

实际使用轴承时,因负荷轴的弯曲和外壳圆柱度,有时轴承承受力矩负荷,此时内外轮发生称作为角游隙的倾斜,因各轴承一旦超过规定的允许角,沟道和钢球间发生异常应力,造成高温和表面剥落。
所谓角游隙,内外轮不管哪一方固定,非固定侧的沟道向左右倾斜了时,自由倾斜得到的角度,有轴承中心点回转的倾斜···θ1,最下部钢球中心点回转的倾斜···θ2, θ1一方比θ2大得多,装置的设计及轴承装着时,需考虑角游隙。
 

θ1=2*tom-1(2*(△r*(ro+ri-Da))0.5/dm)
θ2=2*tom-1((△r*(ro+ri-Da))0.5/dm)
θ1=轴承中心的角游隙
θ2=最下部钢球中心的角游隙
dm=节圆直径、一般 dm=(D+d)/2


 


游隙的计算


(1) 运转游隙

轴承运转在一定温度条件下,因负荷和配合而产生的弹性变形的间隙称为回转游隙。

△=△1-(t+f)+w (mm)

(2) 因内外轮的温度差造成的游隙减少量
在一般的运转条件下,温度按钢球、内轮、外轮的顺序变低。钢球的测定很难,故实际上考虑同内轮一样。

t a*△T*Da (mm)

(3) 因配合游隙造成的减少量
轴承使轴和外壳带上过盈量安装,外轮收缩内轮膨胀,故轴承内部的游隙减少。

f=fi+fo
=△db*d/db*((1-(do/d)2)/(1-(do/db)2))+
△Da*Da/D*((1-(D/Dh)2)/(1-(Da/Dh)2)) (mm)

(4) 因负荷游隙造成的增加量
轴承上加上负荷,因弹性变形,内部的间隙增加。

w=C*((0.51*Fr)/(Z*cosα))(2/3)*(1/Dw)(2/3) (mm)
且,此时的接触角α由下式求得
cosαo/cosα=1+C/(2*m-1)*(Fa/(9.8*Z*Dw2*sinα))(2/3)
1-cosαo=△r/(2*Dw*(2*M-1))

记号的意思
△T=内外轮温度差(℃)、一般△T=5~11℃ Z=钢球个数 △r=径向内部游隙(mm)
Da=外轮沟道径(mm)、一般Da=((4*D+d)/5) Dw=钢球直径(mm) Fa=轴向负荷(N)
△db=内轮的有效过盈量(mm) α=接触角(°) Fr=径向负荷(N)
do=中空轴的内径、实心轴时do=0 αo=初期接触角(°) m=内外轮沟道半径和(mm)
△Da=外轮的有效过盈量(mm) C=接触弹性系数
db=内轮沟道径(mm)、一般db((D+4*d)/5)
用途区分 C m
一般轴承 0.00218 0.525
计器用轴承 0.00287 0.560
d=轴承公称内径(mm)
D=轴承公称外径(mm)
Dh=外壳外径(mm)
a=线膨胀系数(1/℃)、轴承钢时a=12.5*10-6、不锈钢时a=10.1*10-6



轴向负荷和轴向变位、接触角的变化

球轴承一受到轴向负荷,因弹性变形向轴向变位,且接触角比初期接触角还大。

(1) 轴向负荷

Fa=9.8*Z*sinα*Da2*(cosαo/cosα-1)(3/2)*((2*m-Da)/(C*Da))(3/2) (N)

(2) 轴向变位
a=C/sinα*(1/Da)(1/3)*(Fa/(Z*sinα))(2/3) (mm)




 



径向游隙和轴承疲劳寿命

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通常使用在寿命计算的径向游隙,△r=0时,轴承内部的负荷发布是负荷率ε=0.5的状态。这是受负荷钢球的大约一半,径向游隙一变化,负荷率也变化,轴承疲劳寿命也变化。
深沟球轴承时,径向游隙△r和负荷率ε=0.5的关系F(ε)间成立着下面的关系,从F(ε)和寿命比Lε/L关系可求得Lε。
 

F(ε)=△r*Dw(1/3)/(C*(Fr/Z)(2/3))
Lε=径向游隙△r时的寿命
L=径向游隙△r=0时的寿命

如下图例,在若干负的游隙时是最大寿命,另外游隙变大,受负荷钢球数减少,通常寿命变短。

 


ε 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
F(ε) 33.7 10.2 4.05 1.41 0 -0.86 -1.44 -1.86 -2.2 -2.49
Lε/L 0.29 0.55 0.74 0.89 1 1.07 1.1 1.09 1.04 0.95

ε 1.2 1.5 1.8 2 2.5 3 4 5 7 10
F(ε) -3.1 -3.88 -4.6 -5.05 -6.11 -7.09 -8.87 -10.5 -13.3 -17.2
Lε/L 0.64 0.37 0.22 0.16 0.078 0.043 0.017 0.008 0.004 0.001

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怎样合理选择滚动sunthai轴承的游隙?

游隙是sunthai轴承能否正常工作的一个重要因素。选择适宜的sunthai轴承游隙,可以使负荷在滚动体之间分布合理;能限制轴(或外壳)的轴向和径向位移以保证轴的旋转精度;使sunthai轴承在要求的温度下能正常工作;可减少sunthai轴承工作时的振动和噪声等,由此可见,sunthai轴承游隙对sunthai轴承寿命、温升、振动和噪声有很大的影响。在选择sunthai轴承游隙时,除应考虑sunthai轴承的工作条件(如负荷、转速、温度等)和对sunthai轴承使用性能的要求(如磨擦力矩、振动和噪声、旋转精度等)之外,还应考虑:

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 1. sunthai轴承与轴和外壳的过盈配合导致游隙减小;
 2. sunthai轴承工作时,内、外套圈的温度差导致游隙减小;
 3. 轴和外壳的制造材料因膨胀系数不同导致游隙减小或增大。
 使用经验表明,对于球sunthai轴承最适宜的工作游隙近似为零;对于滚子sunthai轴承最适宜的工作状况应保持少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中(例如机床主轴),也可有一定数值的预紧。

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轴承的配合和游隙

1配合
   轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常重要,当配合过松时,配合面会产生相对滑动,称做蠕变。   蠕变一旦产生会对磨损配合面,损伤轴或外壳,而且,磨损粉末会侵入轴承内部,造成发热、振动和破坏。
   过盈过大时,会导致外圈外径变小或内圈内径变大,会减小轴承内部游隙,另外,轴和外壳加工的几何精度也会影响轴承套圈的原有精度,从而影响轴承的使用性能。
4.1.1配合的选择
4.1.1.1负荷的性质与配合
   选择配合,根据轴承承受负荷的方向和内圈、外圈的旋转状况而定,一般参照表4.1。

 

 


表4.1 负荷的性质和配合
轴承旋转条件 图  例 负荷性质 配合方式
内圈:旋转
负圈:静止
负荷方向:固定    
内圈旋转负荷
外圈静止负荷  内圈:采用静配合(过盈配合)
外圈:可用动配合(游隙配合) 
内圈:静止
负圈:旋转
负荷方向:与外圈同时旋转    
 
内圈:旋转
负圈:静止
负荷方向:固定  
内圈静止负荷
外圈旋转负荷 内圈:可用动配合(游隙配合)
外圈:采用静配合(过盈配合) 
内圈:静止
负圈:旋转
负荷方向:与内圈同时旋转   
 

2)、推荐使用的配合
   为选择适合用途的配合,要考虑轴承负荷的性质、大小、温度条件、轴承的安装、拆卸各种条件因素。将轴承安装到薄壁外壳、空心轴的场合,过盈量需要比普通大;分离式外壳易使轴承外圈变形,因此外圈需要静配合的条件下应谨慎用;在振动大的场合,内圈、外圈应采取静配合。
   最一般的推荐配合,参照表4.2,表4.3

表4.2 向心轴承与轴的配合

条件 适用例
(参考) 轴径(mm) 调心滚子轴承 备注
  球轴
承 圆柱滚子轴承
圆锥滚子轴承 自动调心
滚子轴承  
圆柱孔轴承和轴
外圈旋转负荷 需要内圈
在轴上易
于移动 静止轴
的车轮 所有尺寸
 g6 精度有要求时,用g5、h5,大轴承并要求便于移动的场合也可用h6
 不需内圈
在轴上易
于移动 张紧轮
架、绳轮  h6 
内圈旋转或方向不定负荷 轻负荷0.06
Cr(1)以下的
负荷
变动负荷 家电、泵、
鼓风机、搬运车、精密
机械、机床 18以下 — — Js5 精度有要求时用
p5级,内径18mm
以下的精度球轴承使用h5。
   18-100 40以下 — Js6(j6) 
   100-200 40-140 — k6 
   — 140-200 — m6 
 普通负荷(0.06~0.13)Cr(1)的负荷 一般轴承部分中大型电动机涡轮机、泵、发动机主轴、齿轮传动装置、木工机械 18以下 — — n6 单列圆锥滚子轴
承及单列向心推
力球轴承可以用
k6、m6代替k5、m5。
   18-100 40以下 40以下 p6 
   140-200 40-100 40-65 r6 
   200-280 100-140 65-100 r7 
   — 140-200 100-140 n6 
   — 200-400 140-280 p6 
   — — 280-500 r6 
   — — 超过500 r7 
 重负荷(超过
0.13Cr(1))
的负荷或冲击负荷 铁道、产业车辆 电车
主电动机
建筑机械
粉碎机 — 50-140 50-100 n6 需要大于普通游隙的轴承
   — 140-200 100-140 p6 
   — 超过200 140-200 r6 
   — — 200-500 r7 
仅承受轴向负荷 各种结构轴承部分的使用位置 所有尺寸 Js6
(j6) —

表4.3 向心轴承与外壳孔的配合
条件 适用例(参考) 外壳孔
公差范
围等级 外圈的移动 备注

整体
型外
壳孔


 外圈旋转负荷 壁轴承重负荷 汽车车轮(滚子轴承)起重机走行轮 P7 外圈不能向轴向方向移动 —
  普通负荷、
重负荷 汽车车轮(球轴承)
振动筛 N7  
  轻负荷或变动负荷 传送带轮、滑车
张紧轮 M7  
 不定向负荷

 大冲击负荷 电车的主机   
  普通负荷或
轻负荷 泵
曲轴的主轴
中大型电动机 K7 外圈原则上不能向轴向方向移动 外圈不需向轴向方向移动
整体型外壳孔或分离型外壳孔  普通负荷或
轻负荷    
    JS7(J7) 外圈可以向轴向移动 需要外圈可以向轴向方向移动
 内圈旋转负荷 各类负荷 一般的轴承部分
铁道车辆的轴承箱 H7 
外圈向轴向方向移动容易 —



  普通负荷或轻负荷 带座轴承 H8  
整体型外壳  轴和内圈成为高温 造纸干燥机 G7  
  普通负荷、轻负荷,特别需要精密旋转 磨削主轴后部球轴承高速离心压缩机固定侧轴承 JS6(J6) 外圈可以向轴向方向移动 —
 不定向方向负荷     
   磨削主轴后部球轴承
高速离心压缩机固定侧轴承 K6 外圈原则上固定于轴向方向 负荷的时,适用比K大的
过盈量配合,特别要求高精度的情况下,须更进一步地按用途分别用小的允许差配合。
 内圈旋转负荷 变动负荷,特别需要精密旋转和大刚性 机床主轴用圆柱滚子轴承 M6或
N6 外圈固定于轴向方向 
  要求无噪音运转 家用电器 H6 外圈向轴向方向移动 —

3)、轴、外壳的精度和表面粗糙度
轴、外壳精度不要好的情况下,轴承受其影响,不能发挥所需性能。比如,安装部分挡肩如果精度不好,会产生内、外圈倾斜。在轴承负荷外,加上端部集中负荷,使轴承疲劳寿命下降,更严重的会成为保持架破损,烧结的原因。
  再者,外壳由于外部负荷而造成的变形不大。需要能够充分支撑轴承的刚性,刚性愈高,对轴承噪音、负荷分布则愈有利。
  在一般使用条件下,车削终加工或精密镗床加工就可以。但是,对于旋转跳动、噪声要求严格的场合及负荷条件过于苛刻,则需采用磨削终加工。
  在整体外壳排列2个以上轴承时,外壳配合面要设计得能够加工穿孔。
  在一般的使用条件下,轴、外壳的精度与光洁度可根据下表4.4。
  表4.4轴、外壳的精度与光洁度
项目 轴承的等级 轴 外壳
圆度公差 0级、6级

5级、4级 IT3  ~  IT4  
2        2
IT3  ~   IT4  
2        2 IT4 ~   IT5 
2        2
IT3  ~   IT4  
2        2

圆柱度公差 0级、6级

5级、4级 IT3  ~  IT4  
2        2
IT2  ~   IT3  
2        2 IT4  ~  IT5  
2        2
IT2 ~    IT3  
2        2

挡肩的跳动公差 0级、6级
5级、4级 IT3
IT3 IT3~IT4
IT3
配合面光洁度
Rmax 小型轴承
大型轴承 3.2S
6.3S 6.3S
12.5S

4.2轴承游隙:
  轴承游隙如图1:
图1  轴承游隙

4.2.1轴承内部游隙
   所谓轴承内部游隙,即指轴承在未安装于轴或轴承箱时,将其内圈或外圈的一固定,然后使未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向,可以分为径向游隙和轴向游隙。
   在测量轴承的内部就游隙时,为使测量值稳定,一般在套圈上施加测试负荷。因此,测试值要比实际游隙值大,即多出一个施加测试负荷而产生的弹性变形量。轴承内部游隙的实际值根据表4.5。对上述弹性变形造成的游隙增加量加以修正。滚子轴承的弹性变形量可忽略不计。  
表4.5为消除测试负荷影响的径向游隙修正量(深沟球轴承)   单位:um
公称轴承内径d(mm) 测试负荷
(N) 游隙修正量
超过      到  C2 普通 C3 C4 C5
10(包括)18 24.5
49
147 3~4
4~5
6~8 4
5
8 4
6
9 4
6
9 4
6
9

4.2.2轴承游隙的选择
   轴承的运转游隙,由于轴承配合以及内外圈温差的原因,一般要比初期游隙小。运转游隙与轴承的寿命、温升、振动以及噪音有着密切的关系,所以必须将其设定为最佳状态。
   从理论上讲,轴承在运转时,稍带负的运转游隙,则轴承的寿命最大。但要保持这一最佳游隙是非常困难的。随着使用条件的变化,轴承的负游隙会相应增大,从而导致轴承寿命显著下降或产生发热。因此,一般将轴承的初期游隙定为略大于零。

 

图2:轴承径向游隙的变化
4.2.3轴承游隙的选择标准
   从理论上讲,轴承在安全运转状态下,稍微有点负的运转游隙时,轴承寿命最大。但实际上要保持这一最佳状态是非常困难的一旦某种使用条件变化,则负游隙增大,从而招致轴承寿命显著下降或发热。因此,通常选择初期游隙时,要求运转游隙取为仅稍大于零。
   对于通常条件下使用的轴承,将采用普通负荷的配合,转速和温度正常时,只需选择相应的普通游隙,使可得到适宜的运转游隙。
   表4.6  非常普通游隙适用举例
使用条件 适用场合 选用游隙
承受重负荷,冲击负荷,过盈量大 铁道车辆用车轴 C3
 振动筛 C3、C4
承受不定向负荷,内外圈均采用静配合 铁道车辆牵引电机 C4
 拖拉机、终减速机 C4
轴承或内圈受热
 造纸机、烘干机 C3、C4
 轧机辊道锟 C3
降低旋转振动与噪声 微型马达 C2
调整游隙与控制轴的振动 机床主轴(双列圆柱滚子轴承) C9NA、C0NA


5、轴承的材料
5.1、轴承钢概述
滚动轴承的套圈和滚动体,反复承受高接触应力的同时还保持高精度旋转。因此,对轴承的套圈、滚动体及保持架的材料、性能,主要要求如下:
                     滚动疲劳强度大
套圈、滚动           硬度高
体材料所要           耐磨耗性高         保持架材料
求的性能             尺寸稳定性好       所要求的性能
机械强度大
此外,还需要加工性好。根据用途不同,还有要求其耐冲击性、耐热性、耐腐蚀性好。一般的滚动轴承套圈及滚动体都采用高碳铬轴承钢或渗碳钢。前者采用全淬火,表面和心部均可硬化;后者只在表层渗碳淬火,只有表层是硬化层。套圈及滚动体的硬度一般为HRC58~HRC65。
高碳铬轴承钢(GCr15)是滚动轴承的最佳材料,且应用范围广。渗碳钢多用铬钢(SCr)、铬钼钢(SCM)以及镍铬钼钢(SNCM)等渗碳钢只在表层适当适当深度范围内渗碳,形成硬化层,而中心部位硬度却较低。
非金属夹杂物多则引起疲劳龟裂,故非金属夹杂物越少,材料越清洁,滚动疲劳寿命则越长。


6、轴承使用中的预负荷、润滑和密封

6.1轴承的预负荷
   滚动轴承在多数场合,在运转状态下,应有适当的游隙使用。根据目的不同,也有在组装轴承时,预先使轴承产生内部应力,以便让轴承带有负游隙来使用。这种使用方法称作预负荷。一般适用于向心推力球轴承、圆锥滚子轴承,将二个轴承成对使用,成为可以调整游隙的轴承。
6.1.1预负荷的目的
   预负荷的主要目的及代表性例子如下。
   (1)、在正确地决定轴的径向方向及轴向方向的位置的同时,抑制轴的跳动。
         机床的主轴轴承、测量一起轴承。
  (2)、提高轴承的刚性。机床的主轴用轴承、汽车差动机构小齿轮用轴承。
  (3)、防止轴向方向振动及由于共振而造成的异音。
  (4)、抑制滚动体的旋转滑动、公转滑动及自转滑动。高速旋转向心推力球轴承、推力球轴承。
  (5)、对于套圈,保持滚动体的正确位置。将推力球轴承、推力调心滚子轴承用在水平轴时。
6.1.2预负荷的方法
   (1)、定位预负荷
定位预负荷是对置轴承轴向方向的相对位置在使用中也不会改变的预负荷方法。其方法如下。
a、 为了实施预负荷将事先调整过宽度差或轴向游隙的组合轴承筋骨后使用的方法。
b、 使用调整过尺寸的衬垫、填隙片,以便给予轴承预负荷的方法。
c、 筋骨可以调整轴向方向游隙的螺杆、螺母后使用的方法。在这种场合,为了得到适当的预负荷量,要一面测定起动摩擦力矩一面调整。所谓定压预负荷,是利用螺旋弹簧、碟形弹簧,给予轴承适当的预负荷的方法。在使用中,轴承的相对位置即使有变化,预负荷量也可以大致保持一致。
   (2)、定压预负荷
定压预负荷为使轴承在轴向预紧负荷在使用中保持不变的一种负荷方式,其预紧量可通过调整卷簧、碟簧等的压缩量来实现。


6.2轴承的润滑
6.2.1滚动轴承的润滑目的是为了在轴承滚动面形成均匀的润滑油膜,从而减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧结。其主要作用如下:
(1)、减少摩擦及磨损。
在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的想和接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。
(2)、延长疲劳寿命
轴承的滚动疲劳寿命在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
(3)、排出摩擦热、冷却。
循环给油法可以用油排出摩擦发生的热,或由外部传来的热,冷却。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
(4)、其他。
也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀的效果。
6.2.2润滑方法
   轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑,为了使轴承很好地发挥轴承的有效机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法,如只考虑润滑效果,油润滑的润滑效果占优势。但脂润滑有可以简化轴承周围结构的优点,使用也很广泛。近年来,使用润滑脂的密封结构轴承也被越来越多地被采用。
 表6.1 油润滑与脂润滑利弊比较

项目 油润滑 脂润滑
  开式轴承 密封轴承
外壳结构密封装置 保养维修麻烦 可以简化 更简化
旋转速度 适用高速旋转 极限转速是油润滑的65~60% 
冷却作用 可以排除热量 无 无
润滑脂的更换 比较简单 较麻烦 不用更换
尘埃杂质的控制 较容易 困难 专业控制
泄露性 较容易 有泄露 不易泄露

6.2.3脂润滑
脂润滑可做到充填一次润滑脂后长时间不需补充,而且其密封装置的结构也较简单,因此使用广泛。
  脂润滑有预先在密封型轴承中充填润滑脂的密封方式,以及在外壳内部充填适量润滑脂,每隔一段时间进行补充或更换的充填供脂方式。
  此外,对有多处轴承需要润滑的机械,还采用管道连接至各润滑处的集中供脂方式。
1)润滑脂的充填量
  外壳内的润滑脂充填量随外壳的结构和容积而有所不同,一般充填至容积的1/3-1/2为宜。
  充填量过多时,润滑脂因搅拌发热发生变质,老化和软化,应加以注意。
  但用于低速轴承时,为防止异物侵入,有时也充填至容积的2/3-1。
2)润滑脂的补充与更换
  润滑脂的补充与更换同润滑方式有密切的关系,无论采用何种方式,都必须使用清洁的润滑脂,并注意防止外部异物的侵入。
  补充的润滑脂应昼为同一品牌号的润滑脂。
  补充润滑脂时,尤为重要的是应保证新润滑脂确实进到轴承内部
6.2.4油润滑
(1)、油浴法
油浴法是用于低速、中速旋转的一般润滑方法。油面原则是在最下位的滚动体中心。最好安装油位表,以便于确认油面。
(2)、滴注供油法
滴注供油法多用语较高旋转的小型球轴承等。有贮藏在可视的 给油器中,滴下的油量,由上部的螺丝来调节。
(3)、飞溅式供油法
飞溅式供油法是不直接将轴承浸入油中,利用周围的齿轮回转轮回产生的 飞溅来使轴承润滑的方法。广泛使用于汽车的变速器、差动齿轮装置。
(4)、循环供油法
对于需要用油冷却轴承部分的告诉旋转,或周围温度很高的使用场合,多采用循环供油。
(5)、喷射供油法
喷射供油法多用于高速旋转用轴承。比如:喷气式发动机。对于同一油量,喷嘴根数多有利于冷却效果好。因喷射供油法的用油量多,应该要注意减少油的搅拌阻力,加大排油口,强制排油,以便有效地排热。
(6)、喷雾供油法
喷雾供油法是用空气使润滑油成无6状,喷到轴承上的润滑方法。起优点如下:
因润滑油量少,所以搅拌阻力小,适用于高速旋转;
从轴承内部很少漏油,所以,设备、制品的污染少;
可以经常提供新的润滑油、延长轴承的寿命;
因此,喷雾供油法用于机床的高速主轴、高速旋转泵、轧钢机辊颈用轴承的润滑。
(7)、油气供油法
6.3密封

 轴承室的密封装置是防止来自外部的尘埃、水分、金属粉末等有害物的侵入,防止轴承内的润滑脂泄露。对任何运转条件,都必须始终起到密封防尘的目的。同时,可以是轴承拆卸、装配、保养等顺利进行,须根据各种不同用途,结合润滑方法来选择适当的密封装置。
   密封装置分为非接触式结构和接触式结构两种。非接触式结构不与轴接触,也没有摩擦部分的密封装置,这种结构有细槽、甩油槽、曲路密封等几种形式,是利用离心力、小的游隙起到密封的目的;接触式密封机构是用合成橡胶、合成树脂、毛毡等接触唇与轴接触起到密封的作用。


7轴承的寿命 
    滚动轴承的寿命,是指轴承的疲劳寿命。就批量轴承而言,寿命是离散的,但寿命分布服从参数韦布尔分布。把90%轴承所能达到的寿命定义为轴承寿命,也可以认为轴承的可靠性为90%。因此,轴承可靠性越高,寿命越短,轴承寿命常用运转时间或旋转次数表示。 
 轴承寿命不能准确评定所有应用场合轴承的使用时间的长短,因此近年来对部分使用工况提出了一些新的寿命评定方法,如噪音寿命、润滑寿命和精度寿命等。
轴承使用工况与寿命评定标准
寿命评定指标 轴承使用工况 举例
滚动疲劳寿命 载荷很大,轴承转速及环境温度高 摩托车变速箱轴承等
噪音寿命 载荷很小,但对低噪音性能要求高 空调、洗衣机等家用电器用低噪音轴承等
精度寿命 载荷很小,但转速很高 精密机床主轴承、航空发动机主轴承等

 

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轴承游隙选择

游隙是滚动轴承能否正常工作的一个重要因素,分为轴向游隙和径向游隙。选择适当的游隙,可使载荷在轴承滚动体之间合理分布;可限制轴(或外壳)的轴向和径向位移,保证轴的旋转精度;能使轴承在规定的温度下正常工作;减少振动和噪声,有利于提高轴承的寿命。因此。在选用轴承时,必须选择适当的轴承游隙。
    选择轴承游隙时,应考虑以下几个方面:
    1.轴承的工作条件,如载荷、温度、转速等; 
    2.对轴承使用性能的要求(旋转精度、摩擦力矩、振动、噪声); 
    3.轴承与轴和外壳孔为过盈配合时导致轴承游隙减小; 
    4.轴承工作时,内外套圈的温度差导致轴承游隙减小; 
    5.因轴和外壳材料的膨胀系数不同,导致轴承游隙减小或增大。 
    根据使用经验,球轴承最适宜的工作游隙为近于零;滚子轴承应保持有少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中,轴承允许有一定数值的预紧力。这里特别指出,所谓工作游隙,是指轴承在实际运转条件下的游隙。还有一种游隙叫原始游隙,是指轴承未安装前的游隙。原始游隙大于安装游隙。我们对游隙的选择,主要是选择合适的工作游隙。

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测量轴承径向游隙注意事项

(1) 尽可能采用专用仪器测量法; (2) 采用手推法测量要求测量者有较高的测量技能。此法测量误差较大,尤其是游隙处于边缘状态时,容易引起误差,此时,应以仪器测量为准; (3) 塞尺测量时,应按标准的规定操作,不得使用滚子从塞尺上滚压过去的方法测量; (4) 测量过程中,应保证球落入沟底;闭型轴承在封闭前测量;采用有荷仪器时,测值还应减去载荷引起的游隙增加量。 (5) 对于多列轴承,要求每列游隙合格,取各列游隙的算术平均值作为轴承的径向游隙。二,清洗轴承及相关零件   对已经脂润滑的轴承及双侧具油封或防尘盖,密封圈进口轴承安装前无需清洗。 检查相关零件的尺寸及精加工情况。

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如何应用进口轴承游隙率

一、必须十分重视提高轴承游隙合格率的重要性

轴承配套时主要质量指标之一是径向游隙。径向游隙系指内、外圈沟道与滚动体在直径方向的总间隙。
因此,轴承游隙不仅是鉴定合格的成品零件配套后成品轴承是否合格的一个主要参数,同时也是轴承能否正常工作的一个重要因素。游隙值不符合技术标准,将会影响负荷在滚动体之间的合理分布,轴承的旋转精度、振动值、寿命等都会受到影响,因此提高和保证轴承的游隙合格率,无疑十分重要。


二、 分析径向合格率的因果关系

产品质量在形成过程中,一旦发现问题就要立即寻找原因。利用因果分析形式,我们来针对径向游隙偏合格率偏低情况作一剖析。

三、对轴承游隙质量的影响,以往轴承内、外圈与钢球的配套方法是将内,外圈沟道的直径偏差用仪器分选好,并根据标准游隙计算出某一内圈沟道直径尺寸值与某一外圈沟道直径尺寸值,然后选择相应尺寸铜球,三者装配后,用轴向游隙检查仪测试轴向游隙上下极限值,对不符合技术要求的,三者再重新选配。至于轴承的径向游隙值是用轴向游隙 值来进行得知,这是很难保证准确性的。因为测得的轴向游隙值只是上下极限值,而上下极限值又因沟道曲率大小和各人的手法不同而有所差异,所以用这种方法选配出来的轴承其径向合格率是不稳定的。时高时低,返工次数较频繁,不能确得产品的游隙质量。

 

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轧机轴承选型、游隙和使用的温度

轴承选型
一般情况下,应首先考虑选用选用GET...CHS型结构,如果能充分利用轴承的静载荷值,GET…CHS
型轴承的尺寸比GET…FHS型要小,因而可获得更经济的效果。采用特制青铜的GET…CHS型结构能承
受非常大的静载荷,固体润滑剂含量高的轴承可提供无需维修的操作、优良的滑动性能和良好的抗腐蚀性

 轴承使用温度
GET…FHS轴承可在-40℃到90℃之间使用。但当温度超过+50℃时,轴承的承载能力要降低。
GET…CHS型轴承可在-50℃到+300℃之间使用。
能。
GET…FHS型结构的轴承配有一个由PTFE复合材料组成的滑动垫层。这种材料具有很好的耐磨损性
能,由于外圈上全部采用这种衬垫,因而能承受高的动载荷,但它承受静载荷的能力要低于GET…CHS型
结构。在轴承尺寸已经确定,并且用GET…CHS型轴承高静载荷值又不能充分发挥的情况下,通常采用
GET…CHS型结构轴承。
轴承的游隙
GET…FHS、GET…FHS系列轴承的径向游隙值列于下表



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轴承的游隙与预紧

一般滚动轴承在工作状态下都具有一定的游隙,但为了达到某些特定的目的,在配置轴承时,通过一定的调整方法使轴承获得一定的内部负荷, 以负游隙状态使用,这种使用方法称为预紧。预紧可以精确定位,提高轴的旋转精度和轴的刚性,减小噪音,抑制振纹和磨损,控制打滑。同时还可提高轴承的使用寿命,因为一定的负游隙可使轴承的有效承载区增大,承载的滚动体数量增加;但负游隙过大又会使轴承发热量急剧增大,又会烧坏轴承,要根据具体使用的环境来设置预紧力。

游隙调整与预紧不是一个概念,但是两个却有联系!

举个简单的例子,在可调节配置中两个圆锥滚子轴承,在安装后,为了轴承在工作时有合适的工作游隙,那么就会通过调整隔圈或者预紧等方式来调节安装游隙。

预紧却也不一定是游隙,举个例子,在推力调心滚子轴承中,对轴承需要预紧,这却不是调节游隙,而是让轴承即使在载荷很小的条件下,也能正常工作,不会降低寿命!

这两个可以这样说,通过游隙调整和预紧都是可以影响轴承修正参考寿命的!

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轴承游隙的变化

由温度差引起的径向游隙减小
由温度的变化t[K]  引起未经调整轴承径向游隙的减少量 Grt可用如下近似公试计算:

Grt=t*a*(d+D)/2 [mm]

式中 a--钢的线膨胀系数
d--轴承内径 [mm]
D--轴承外径 [mm]
当轴承有热量输入或输出时,它的径向间隙会有更大的改变,当通过轴传入热量或通过轴承座散热时,径向间隙就会减小。如果由轴承座传入热量或由轴散热,径向间隙就会加大。起动过程短,迅速达到工作转速的轴承,轴承套圈间的温度差比稳定状态时的温差大。为了避免FAG轴承有害的预载荷和变形,应使轴承缓慢起动或选择比工作温度下需要的理论游隙值更大的轴承游隙。

由过盈配合引起的径向游隙减小
轴承内圈滚道的扩张量可近似取为配合过盈量的80%,而外圈的收缩量可大致定为其过盈量的 70%(先决条件:实心钢轴,正常的钢制轴承座壁厚

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轴承游隙的释义
1、游隙基本释义:工业术语,用于通用配件中轴承大类。是轴承内圈、外圈、滚动体之间的间隙量;是国家标准规定中重要的技术质量要求项目,也是重要的检查项目,还是轴承应用中的重要技术指标之一。
   2、内部游隙释义:轴承的内部游隙与轴承的寿命、振动以及噪声有着密切的关系。包括:径向油隙和轴向油隙.径向油隙分为2、0、3、4、5五组,0组为基本游隙,其值依次增大,通用代号(C)表示。

 3、径向油隙定义 (能承受纯径向载荷的轴承,非预紧状态) radialinternal clearance
  在不同的角度方向,不承受任何外载荷,一套圈相对另一套圈从一个径向偏心极限位置移到相反的极限位置的径向距离的算术平均值。
 4、理论径向游隙定义 (向心轴承) theoretical radial internal clearance
  外圈滚道接触直径减去内圈滚道接触直径再减去两倍滚动体直径
 5、轴向游隙定义 (两个方向上均能承受轴向载荷的轴承,非预紧状态) axial internal clearance
  不承受任何外载荷,一个套圈相对另一个套圈从一个轴向极限位置移到相反的极限位置的轴向距离的算术平均值.

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简述游隙及如何测量滚动轴承的游隙

、用手晃动轴承外圈,即使径向游隙只有0.01mm,轴承最上面一点的轴向移动量,也有0.10~0.15mm。这种方法专用于单列向心球轴承。二、测量法 1、用塞尺检查,确认滚动轴承最大负荷部位,在与其成180 的滚动体与外(内)圈之间塞入塞尺,松紧适宜的塞尺厚度即为轴承径向游隙。这种方法广泛应用于调心轴承和圆柱滚子轴承。2、用千分表检查,先把千分表调零,然后顶起滚动轴承外圈,千分表的读数就是轴承的径向游隙。轴向游隙的检查方...

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自调心球轴承


内部游隙

标准的SKF自调心球轴承采用标准径向内部游隙,大部分又另有游隙为较大的C3版本。许多轴承也可按较小的C2游隙或者更大的C4游隙提供。

130与139系列的轴承以C3内部径向游隙作为标准。

带宽内圈的轴承,其内部径向游隙在C2 + 标准的范围内。

游隙值在表中列出,与ISO 5753:1991标准相符。这些值适用于处在零负荷下未安装的轴承

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浅谈上罗拉轴承游隙的确定及其作用

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轴承的振动级别与适用范围
   
轴承振动(加速度)分为ZZ1Z2Z3四个等级;
   
轴承振动(速度)分为VV1V2V3四个等级。
    Z
V级适用于轴承制造厂对标准规定范围内的深沟球轴承振动检验用;
    Z1
V1级适用于对轴承振动有一般要求的轴承成品检验;
    Z2
V2级适用于Y系列电机及相应要求的其它电机轴承;
    Z3
V3级适用于对振动有严格要求时。这一级具有国际先进水平。

测量轴承径向游隙的注意事项
1) 尽可能采用专用仪器测量法;
2) 采用手推法测量要求测量者有较高的测量技能。此法测量误差较大;尤其是游隙处于边缘状态时;容易引起误差;此时;应以仪器测量为准;
3) 塞尺测量时;应按标准的规定操作;不得使用滚子从塞尺上滚压过去的方法测量;
4) 测量过程中,应保证球落入沟底;闭型轴承在封闭前测量;采用有荷仪器时,测值还应减去载荷引起的游隙增加量。
5) 对于多列轴承;要求每列游隙合格;取各列游隙的算术平均值作为轴承的径向游隙。

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如何测量滚动轴承的游隙

合适的安装游隙有助于滚动轴承的正常工作。游隙过小,滚动轴承温度升高,无法正常工作,以至滚动体卡死;游隙过大,设备振动大,滚动轴承噪声大。

    径向游隙的检查方法如下:

    一、感觉法

    1、有手转动轴承,轴承应平稳灵活无卡涩现象。

    2、用手晃动轴承外圈,即使径向游隙只有0.01mm,轴承最上面一点的轴向移动量,也有0.10~0.15mm。这种方法专用于单列向心球轴承。

    二、测量法

    1、用塞尺检查,确认滚动轴承最大负荷部位,在与其成180°的滚动体与外(内)圈之间塞入塞尺,松紧相宜的塞尺厚度即为轴承径向游隙。这种方法广泛应用于调心轴承和圆柱滚子轴承。

    2、用千分表检查,先把千分表调零,然后顶起滚动轴承外圈,千分表的读数就是轴承的径向游隙。

    轴向游隙的检查方法如下:

    1、感觉法

    用手指检查滚动轴承的轴向游隙,这种方法应用于轴端外露的场合。当轴端封闭或因其他原因而不能用手指检查时,可检查轴是否转动灵活。

    2、测量法

    (1)用塞尺检查,操作方法与用塞尺检查径向游隙的方法相同,但轴向游隙应为

    c=λ/(2sinβ)

    式中c——轴向游隙,mm;

    λ——塞尺厚度,mm;

    β——轴承锥角,(°)。

    (2)用千分表检查,用撬杠窜动轴使轴在两个极端位置时,千分表读数的差值即为轴承的轴向游隙。但加于撬杠的力不能过大,否则壳体发生弹性变形,即使变形很小,也影响所测轴向游隙的准确性。

 

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中华人民共和国机械行业标准

外球面球轴承 径向游隙

JB 530491

1 主题内容与适用范围

本标准规定了外球面球轴承的径向游隙值及其测量原则。

本标准适用于圆柱孔带顶丝和带偏心套的外球面球轴承以及圆锥孔带紧定套的外球面球轴承。

2 引用标准

GB 4604 滚动轴承 径向游隙

GB 6930 滚动轴承 词汇

JB 3573 滚动轴承 径向游隙的测量方法

3 定义

本标准所规定的径向游隙概念定义按GB 6930050801的规定。

4 径向游隙值

41 圆柱孔外球面球轴承的径向游隙值按表1的规定。

42 圆锥孔外球面球轴承的径向游隙值按表2的规定。

1                       (um)

  轴承公称内径d(mm)

轻(2)窄系列、轻(5)宽系列、中(6)宽系列

      2

基本组

3

>

min

max

min

max

min

max

10
18
24

18
24
30

3
5
5

18
20
20

10
12
12

25
28
28

18
20
23

33
36
41

               

30
40
50

40
50
65

6
6
8

20
23
28

13
14
18

33
36
43

28
30
38

46
51
61

               

65
80
100

80
100
120

10
12
15

30
36
41

20
24
28

51
58
66

46
53
61

71
84
97

               

120

140

18

48

33

81

71

114

2                       (um)

轴承公称内径d(mm)

(5)宽系列、中(6)宽系列

       2

     基本组

     3

    >

  

  min

 Max

  min

  Max

  min

  max

10
18
24

18
24
30

10
12
12

25
28
28

18
20
23

33
36
41

25
28
30

45
48
53

               

30
40
50

40
50
65

13
14
18

33
36
43

28
30
38

46
51
61

40
45
55

64
73
90

               

65
80
100

80
100
120

20
24
28

51
58
66

46
53
61

71
84
97

65
75
90

105
120
140

               

120

140

33

81

71

114

105

160

5 径向游隙的标志方法

本标准所规定的径向游隙的标志方法按GB 4604的规定.

6 径向游隙测量原则

61 轴承的径向游隙应在表面处理后进行测量,测量时将一个套圈紧固(不能被固定的套圈工作表面尺寸和几何形状有所改变),另一个套圈在直径方向自由移动。

62 每个轴承的径向游隙,需在圆周上相隔120的三处进行测量,三次测量的算术平均值应在规定的范围内。

63 测量轴承的径向游隙时,应保证轴承内、外套圈的对称轴线不产生角度偏斜。

附加说明:

本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会提出。

本标准由机械电子工业部洛阳轴承研究所归口并负责起草。

本标准主要起草人马素青。

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轴承游隙率与配套仪的应用

一、 必须十分重视提高轴承游隙合格率的重要性

 

    轴承配套时主要质量指标之一是径向游隙。径向游隙系指内、外圈沟道与滚动体在直径方向的总间隙。

    因此,轴承游隙不仅是鉴定合格的成品零件配套后成品轴承是否合格的一个主要参数,同时也是轴承能否正常工作的一个重要因素。游隙值不符合技术标准,将会影响负荷在滚动体之间的合理分布,轴承的旋转精度、振动值、寿命等都会受到影响,因此提高和保证轴承的游隙合格率,无疑十分重要。

    二、 分析径向合格率的因果关系

    产品质量在形成过程中,一旦发现问题就要立即寻找原因。利用因果分析形式,我们来针对径向游隙偏合格率偏低情况作一剖析。

    影响轴承游隙质量有五大因素。若暂不考虑材料和环境因素,可主要分析检测仪器、工艺方法及人员素质三者对轴承游隙质量的影响,以往轴承内、外圈与钢球的配套方法是将内,外圈沟道的直径偏差用仪器分选好,并根据标准游隙计算出某一内圈沟道直径尺寸值与某一外圈沟道直径尺寸值,然后选择相应尺寸铜球,三者装配后,用轴向游隙检查仪测试轴向游隙上下极限值,对不符合技术要求的,三者再重新选配。至于轴承的径向游隙值是用轴向游隙 值来进行得知,这是很难保证准确性的。因为测得的轴向游隙值只是上下极限值,而上下极限值又因沟道曲率大小和各人的手法不同而有所差异,所以用这种方法选配出来的轴承其径向合格率是不稳定的。时高时低,返工次数较频繁,不能确得产品的游隙质量。

    三、 应用配套仪,提高径向游隙合格率

    在确保轴承零件的加工质量和保证测试仪器的示值准确的前提下,运用轴承内、外圈专用配套仪对轴承内、外圈进行合理配套,是提高轴承径向游隙合格率的有效方法:

    1、 配套仪配套原理

    在装配轴承过程中,轴承的游隙必须符合标准的规定,向心球轴承的径向的游隙偏差公式是:

    u=x-y-2z
    或x-y=u+2z
    式中u=向心球轴承无负荷时的径向游隙,um
    x=外沟直径偏差,um
    y=内沟直径偏差, um
    z=钢球直径偏差, um

    公式中的u值可以从国家标准中查阅,z值在钢球检查中已经标出。用配套仪配套的任务就是在轴承内、外圈尺寸分选后,用配套仪一次性测出(x-y)值,再选配适当尺寸的钢球进行装配后,径向游隙值再用径向游隙仪进行检查。

    2、 配套方法

    首先用轴承内、外沟径尺寸标准件校对配套仪。因为配套仪是采用两点比较法测量的,所以校对仪器需要两个标准件即内圈、外圈沟径标准件。配套仪装有三个千分表,左右两个千分表分别反映内、外沟直径偏差,中间一个千分表一次性反映出(x-y)的数值。

    例如:外圈标准件沟道的实际直径偏差为+8 um,内圈标准件沟道的实际直径偏差为-5um,则x-y=+8-(-5)=13um。

    校准时,将内外沟道径标准件同对准各自的计量点,配套仪中间一只千分表的指针应指在+13 um的位置,证明仪器已经校对好。 反之,千分表指针未指在+13 um位置,就需要重新调整仪器。

    由于在配套前已将内、外沟径尺寸分选好,所以配套仪左右两边的千分表可以省去不用,只需中间一只千分表反映(x-y)的数值就可以选配一定尺寸的钢球。这样配出的轴承径向游隙值符合高标准要求。

    需提醒的是,在内、外圈配套过程中,要坚持勤用标准件校对仪器,防止跑表,否则,测出的(x-y数值就不准确,配出的轴承游隙值就会有误。在应用效果上,推广配套仪的使用,合格率可达98-100%.

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轴承游隙率的分析与介绍

1、 必须十分重视提高轴承游隙合格率的重要性

轴承配套时主要质量指标之一是径向游隙。径向游隙系指内、外圈沟道与滚动体在直径方向的总间隙。 因此,轴承游隙不仅是鉴定合格的成品零件配套后成品轴承是否合格的一个主要参数,同时也是轴承能否正常工作的一个重要因素。游隙值不符合技术标准,将会影响负荷在滚动体之间的合理分布,轴承的旋转精度、振动值、寿命等都会受到影响,因此提高和保证轴承的游隙合格率,无疑十分重要。

2、 分析径向合格率的因果关系

产品质量在形成过程中,一旦发现问题就要立即寻找原因。利用因果分析形式,我们来针对径向游隙偏合格率偏低情况作一剖析。 影响轴承游隙质量有五大因素。若暂不考虑材料和环境因素,可主要分析检测仪器、工艺方法及人员素质三者对轴承游隙质量的影响,以往轴承内、外圈与钢球的配套方法是将内,外圈沟道的直径偏差用仪器分选好,并根据标准游隙计算出某一内圈沟道直径尺寸值与某一外圈沟道直径尺寸值,然后选择相应尺寸铜球,三者装配后,用轴向游隙检查仪测试轴向游隙上下极限值,对不符合技术要求的,三者再重新选配。至于轴承的径向游隙值是用轴向游隙 值来进行得知,这是很难保证准确性的。因为测得的轴向游隙值只是上下极限值,而上下极限值又因沟道曲率大小和各人的手法不同而有所差异,所以用这种方法选配出来的轴承其径向合格率是不稳定的。时高时低,返工次数较频繁,不能确得产品的游隙质量。

 

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轴承游隙的选择标准
   从理论上讲,轴承在安全运转状态下,稍微有点负的运转游隙时,轴承寿命最大。但实际上要保持这一最佳状态是非常困难的一旦某种使用条件变化,则负游隙增大,从而招致轴承寿命显著下降或发热。因此,通常选择初期游隙时,要求运转游隙取为仅稍大于零。
   对于通常条件下使用的轴承,将采用普通负荷的配合,转速和温度正常时,只需选择相应的普通游隙,使可得到适宜的运转游隙。
 非常普通游隙适用举例
使用条件
 适用场合
 选用游隙
 承受重负荷,冲击负荷,过盈量大
 铁道车辆用车轴

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轴承的径向游隙和轴向游隙

所谓轴承游隙,即指轴承在未安装于轴或轴承箱时,将其内圈或外圈的一方固定,然后便未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向,可分为径向游隙和轴向游隙。
运转时的游隙(称做工作游隙)的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。
测量轴承的游隙时,为得到稳定的测量值,一般对轴承施加规定的测量负荷。
因此,所得到的测量值比真正的游隙(称做理论游隙)大,即增加了测量负荷产生的弹性变形量。
但对于滚子轴承来说,由于该弹性变形量较小,可以忽略不计。
安装前轴承的内部游隙一般用理论游隙表示。


游隙的选择

从理论游隙减去轴承安装在轴上或外壳内时因过盈配合产生的套圈的膨胀量或收缩后的游隙称做“安装游隙”。
在安装游隙上加减因轴承内部温差产生的尺寸变动量后的游隙称做“有效游隙”。
轴承安装有机械上承受一定的负荷放置时的游隙,即有效游隙加上轴承负荷产生的弹性变形量后的以便称做“工作游隙”。
如图1所示,当工作游隙为微负值时,轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。因此,选择轴承的游隙时,一般使工作游隙为零或略为正为宜。
图1工作游隙与疲劳寿命的关系

另外,需提高轴承的刚性或需降低噪声时,工作游隙要进一步取负值,而在轴承温升剧烈时,工作游隙则要进一步取正值等等,还必须根据使用条件做具体分析。

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调节常温轴向游隙的方法

激光焊接——效率、柔性、经济 概念设计 焊接研究面临的问题 精密、超精密切削时PCD刀具后刀面熨压作用的分析带刀片帮机 对刀仪定标及坐标系统变换拐颈偏磨和曲拐半径误差刀具几何形状对表面粗糙度的影响梯度涂层的结合强度梯度涂层的结合强度方法 调节 轴承 向游隙 尺寸 游隙 测量 方向 降低 寿命 TBS12NART8VRB110 调节常温轴向游隙的方法

  ①应用概率原理,轴向游隙大小由轴承各部件尺寸的径向和轴向公差控制。

  ②在设定施力的条件下,通过测量垫片或隔圈的轴向尺寸来完成。然后,从预先准备的图表或直接测量的读数中取得正确的垫片或隔圈尺寸。这种方法既适合轴向游隙的调节,又适合预负荷的轴向调节。

  ③测量低速状态下轴承滚动所需的转矩,决定轴向游隙是否合适,不管最后轴向调节是预负荷还是游隙,这一方法都能适用。

  对于斯太尔系列车桥,根据经验得知:中后桥轴承预紧转矩为13.4~20.1 N·m;前桥轴承预紧转矩为5~6N·m。

  轮毂轴承的预紧转矩用轴头锁紧螺母保证,而后才能测量轮毂转动所需的转矩值和轴向游隙。

 改进型轮彀结构

  改进型轮毂结构如图3所示,轴承安装方法如下:

  ①在轴承3、5表面涂抹黄油,尽量充满保持架和滚子的间隙。

  ②装上盖板6,拧紧螺栓7(转矩值应符合标准)。

  注:为达到理想的轴向游隙,必须对尺寸链中的相关尺寸进行严格控制。

  由图4可知,轴向游隙X=B-(C+A+D)。通过试验得到需要的轴向游隙×后,即可从控制A、B、C、D的尺寸公差中得到理想的轴向游隙。从图1中还可以看到,轴承寿命降低的幅度在两个方向上是不同的:沿负游隙方向轴承寿命降低得很快,因温升使内圈和滚动体膨胀进一步增大了游隙的负值,轴承寿命会急剧降低;沿正游隙方向轴承寿命降低相对要平缓得多。故一般游隙值以零游隙为下限,而上限沿正游隙方向选取。

TBS12NART8VRB110RBI14DRB16激光焊接——效率、柔性、经济 概念设计 焊接研究面临的问题 精密、超精密切削时PCD刀具后刀面熨压作用的分析带刀片帮机 对刀仪定标及坐标系统变换拐颈偏磨和曲拐半径误差刀具几何形状对表面粗糙度的影响梯度涂层的结合强度梯度涂层的结合强度

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圆锥滚子轴承如何调整轴向游隙

对于圆锥滚子轴承的安装轴向游隙,可以用轴颈上的调整螺母、调整垫片和轴承座孔内的螺纹,或者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、轴与轴承座的材料及轴承间的距离有关,可以根据工作条件来确定。

对于高转速、高载荷的圆锥滚子轴承,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,即轴向游隙要适当地调整得大一点。

而对于低转速和承受振动的轴承,应该采取无游隙安装,或者施加预载荷安装。其目的是为了使圆锥滚子轴承的滚子和滚道产生良好的接触,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。

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滚动轴承轴向游隙的检查方法

 

 

轴向游隙的检查方法如下:
    1、感觉法
    用手指检查滚动轴承的轴向游隙,这种方法应用于轴端外露的场合。当轴端封闭或因其他原因而不能用手指检查时,可检查轴是否转动灵活。
    2、测量法
    (1)用塞尺检查,操作方法与用塞尺检查径向游隙的方法相同,但轴向游隙应为
     c=λ/(2sinβ)
    式中:c——轴向游隙,mm;
    λ——塞尺厚度,mm;
    β——轴承锥角,(°)。    
    (2)用千分表检查,用撬杠窜动轴使轴在两个极端位置时,千分表读数的差值即为轴承的轴向游隙。但加于撬杠的力不能过大,否则壳体发生弹性变形,即使变形很小,也影响所测轴向游隙的准确性。

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