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轴承知识
圆锥滚子轴承的游隙
  圆锥滚子轴承因在工作中能承受轴向载荷和高的径向载荷的显著优点而在各个领域得到广泛应用。圆锥滚子轴承游隙设定正确与否直接决定了轴承的运行寿命,而游隙的设定和调整是一项精密、技术含量较高的工程。
  滚动轴承内部游隙的定义为其中一个轴承套圈相对于另一个轴承套圈在径向(径向游隙)或轴向(轴向游隙)可移动的总距离。不同类型的轴承,要求的游隙不同。对于轴承的游隙,必须区分安装之前的游隙(原始游隙)与安装后的游隙(安装游隙)及其达到工作温度的游隙(使用游隙)。
  原始游隙:也称制造游隙,是轴承生产厂按照国家或行业标准的要求根据不同的轴承类型制造加工出来的。机构设计者最终选定的轴承游隙也是这个游隙。
  安装游隙:轴承在安装的过程中,由于内圈与轴、外圈与轴承孔有不同程度的过盈安装,轴承安装后的游隙会根据安装时轴、孔过盈量的大小而变化,安装时过盈量大,轴承安装后的游隙就会变小,安装时过盈量小,轴承安装后的游隙变化也比较少,或者也可以说没有什么变化。
  使用游隙:轴承在运行中的游隙称为使用游隙。这个游隙是由于在运行过程中的热膨胀和弯曲变形等对轴承安装游隙引起变化的结果。为了使轴承在运行的过程中达到最佳运行游隙,所需要的安装游隙应根据应用场合的不同而变化。凭应用经验或试验通常可以确定最佳运行游隙。然而,轴承安装游隙通常与轴承运行游隙的准确的关系是比较复杂的,以经验为基础来进行评估或以较为复杂的经验公式进行计算确定。一般来说为使轴承寿命达到最大化,理想的轴承运行游隙应接近于零或略为正值为宜。为了达到运行温度下要求的接近于零的游隙,大多数轴承在安装时设有径向(轴向)游隙。
  圆锥滚子轴承的游隙的上、下极值应考虑以下因素来确定:
  ▲应用类型
  ▲工况
  ▲相邻机械驱动部件的操作特性
  ▲由于温差和变形而引起的轴承游隙设置的改变
  ▲润滑方法
  ▲轴和轴承座的材料
  ▲单列圆锥滚子轴承常用的配置方式为
  1、单列圆锥滚子轴承游隙设定
  单列圆锥滚子轴承由于其结构的特殊性,安装后轴承的游隙并不严格依照与轴或轴承座的配合而达到某一合适的数值。需要调整一个滚道相对于另一个滚道的轴向移动达到所需要的轴承游隙。单列圆锥滚子轴承仅在安装后才会达到一定的内部游隙,游隙值的大小取决于另一个用来提供反方向轴向定位轴承的调整。对单列圆锥滚子轴承来说,没有标准的原始径向游隙值提供,轴承安装后的游隙是由安装者在安装过程中来控制的。
  设定单列轴承标准安装:
  使用游隙=安装游隙±温度影响(T)±变形
  单列圆锥滚子轴承的安装方法见《圆锥滚子轴承背靠背的安装详解》篇。
  2、双列、四列或配对圆锥滚子轴承的游隙设定
  双列、四列或配对圆锥滚子轴承在安装前进行预设游隙设计,如内隔圈、外隔圈及内外隔圈在设置时,就根据轴承的使用、安装情况进行了游隙的预设。预设过游隙的轴承,轴承原始轴向游隙已固定,用户可以直接安装使用而无需调整隔圈,从而简化了安装程序。预设游隙也可根据JB/T 8236-2010《滚动轴承 双列和四列圆锥滚子轴承游隙及调整方法》进行选择和调整。
  标准规定双列、四列圆锥滚子轴承的径向游隙的组别数值,见下表。
  双列和四列圆锥滚子轴承及配对轴承,预设游隙按轴向游隙来要求,上面表格里的径向游隙可按下式换算成轴向游隙。
Ga=Gr*cotα
  Ga:轴向游隙
  Gr:径向游隙
  α:圆锥滚子轴承接触角
  单列配对轴承的轴向游隙设定也可参照下表选取合适的数值。
  预设游隙轴承组件在制造中组成特定的,固定的内部游隙(或具有预负荷)。这一游隙值是以初始游隙或初始预负荷为基准的,这通常是在新设备设计期间由轴承制造厂家所确定的。一个轴承组件的部件与另一轴承相似部件间不可以相互交换使用。
  带预设游隙的双列、四列或配对的圆锥滚子轴承在安装时比较简单,固定轴承的内圈或外圈,就能保证轴承具有合适的安装游隙。在安装过程中应注意的是每组产品的零件是不能互换的,一组的产品一定要按照同组相配的内、外圈、隔圈(内隔圈、外隔圈及扣环)安装,才能保证设计和制造者预设的轴向游隙,满足使用游隙和最终保证轴承的长效可靠运转。
  圆锥滚子轴承使用过程中的游隙影响着轴承疲劳寿命,而这个使用中的合适游隙是在选择轴承初始和安装游隙就决定了的。一定要在完全了解使用状况后选择合适的安装,保证轴承有合适的安装游隙,才能最终决定轴承的合理的使用游隙。下图是游隙和疲劳寿命之间的关系,请参考。
轴承游隙和疲劳寿命之间的关系
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2019.05.05
发布时间:2019-11-05


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