轴承的装配及调整

轴承的装配及调整
滚动轴承的装配质量是保证机床运动灵活可靠的前提，因为滚动轴承本身精度的高低，并不能直接说明它在机械上旋转精度的高低。

当精密机械的旋转精度要求很高时，除应选用高精度的轴承外，轴承的装配精度将起决定性的作用。

（一）滚动轴承的装配要求
1.轴承的固定装置必须完好可靠，紧定程度适中，防松止退装置可靠。

2油封等密封装置必须严密，对于采用油脂润滑的轴承，装配后一般要加
入1/2空腔容积的符合规定的润滑脂。

3.在轴承的装配过程中，应严格保持清洁，防止杂物进入轴承内。

4.装配后，轴承应运转灵活，无噪音，工作温升一般不超过50℃。

5.轴承内圈端面一般应靠紧轴肩，其最大间隙对圆锥滚子轴承和向心推力轴承应不大于0.05mm，其它轴承应不大于0.1mm。

6. 当采用冷冻或加热装配时冷却温度不低于-80℃;加热温度不超过120℃。

7.装配可拆卸的(内外圈可分离的轴承)轴承时，必须按内外圈对位标记安装，不得装反或与其它轴承内外圈混装。

8.可调头安装的轴承，在装配时应将有编号的一端向外，以便识别。

9.轴承外圈装配后，其定位端的轴承盖与外圈或垫圈的接触应均匀。

10.在轴的两端装配径向间隙不可调的向心轴承，并且轴向定位是以两端端盖限定时，只能一端轴承靠紧端盖，另一端必须留有轴向间隙C，C值的确定可按公式计算 C=αΔt l+0.15(式中c为轴承外圈端面与端盖的轴向间隙mm; l为两轴承中心距mm; α为轴的材料线膨胀系数℃; Δt为轴最高温度与环境温度
之差;0.15为轴热涨后应剩余的间隙mm。

)具体数值见下表:
表1-1
向心推力球轴承等的轴向游隙(mm)
轴承内径
向心推力球轴承轴向间隙单列圆锥滚子轴承间隙双列推力球轴承轴向间隙轻系列中及重系列轻系列轻宽中及
轻系列中及重系列
中宽系列
≤30 0.02~0.06 0.03~0.09 0.03~0.1 0.04~0.110.03~0.08 0.05~0.11 ＞30-50 0.03~0.09 0.04~0.10 0.04~0.11 0.05~0.130.04~0.10 0.06~0.12 ＞50-80 0.04~0.10 0.05~0.12 0.05~0.13 0.06~0.150.05~0.14 0.07~0.14 ＞80-120 0.05~0.12 0.06~0.15 0.06~0.15 0.07~0.180.06~0.15 0.10~0.18 ＞120-150 0.06~0.15 0.07~0.18 0.07~0.18 0.09~0.20
＞150-180 0.07~0.18 0.09~0.20 0.09~0.20 0.10~0.22
＞180-200 0.09~020 0.10~0.22 0.12~0.22 0.14~0.24
0.18~0.30
＞200-250 0.18~0.30
表1-2
双列圆锥滚子轴承装配时轴向游隙值(mm)
轴承内经一般情况内圈比外圈温度高25~30℃≤800.10~0.20 0.30~0.40
>80~180 0.15~0.25 0.40~0.50
>180~225 0.20~0.30 0.50~0.60
>225~315 0.30~0.40 0.70~0.80
>315~560 0.40~0.50 0.90~1表 1-3
四列圆锥滚子轴承装配时轴向游隙值 (mm)
轴承内经轴向游隙轴承内经轴向游隙
>120~180 0.15~0.25 >560~630 0.30~0.40
>180~225 0.20~0.30 >630~800 0.35~0.45
>225~315 0.25~0.35 >800~1000 0.35~0.45
>315~560 0.30~0.40 >1000~1250 0.40~0.50
(二) 滚动轴承的配合和游隙
1. 轴承的配合
滚动轴承是专业厂大量生产的标准部件，其内圈与轴的配合，取基孔制，外圈与轴承孔的配合，取基轴制。

轴承装入轴颈、壳孔时的过盈量将使轴承
的径向间隙减小，其减小量可按下式计算
当内圈压入轴上时: Δ=(0.55~0.6)H
当外圈压入孔中时: Δ=(0.65~0.7)H
(上式中Δ为安装后的径向间隙减小量; H为轴承安装时的过盈量)。

滚动轴承配合选择的基本原则为:
1) 相对于载荷方向为旋转的套圈与轴或外壳孔，应选择过渡或过盈配
合。

过盈量的大小以轴承在载荷作用下，其套圈在轴上或外壳孔内的配合表
面上不发生“爬行”为原则。

2) 相对于载荷方向固定的套圈与轴或外壳孔，应选择过渡或间隙配合。

3) 相对与轴或外壳孔需要作轴上移动的套圈(游动圈)，以及需要经常拆
卸的套圈与轴或外壳孔，应选较松的过渡或间隙配合。

4) 载荷越大，通常过盈量应越大。

5) 公差等级与轴或外壳孔公差等级及轴承精度有关。

2. 轴承的游隙
滚动轴承运转中的内部游隙(称作游隙)的大小，对疲劳寿命、振动、噪声、
温升等轴承性能影响很大。

因此选择轴承内部游隙，对于决定了结构的轴承
是十分重要的。

部分轴承的游隙值见下表:
表2-1
深沟球轴承的径向游隙单位: μm
游隙
公称轴承内经
d (mm) C2 CN C3 C4 C5
23~41 30~53 ≤30 1~11 5~20 13~28
>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 >80~100 1~18 12~36 30~58 53~84 75~120 >100~120 2~20 15~41 36~66 61~97 90~140 >120~140 2~23 18~48 41~81 71~114 105~160
>140~160 2~23 18~53 46~91 81~130 120~180 >160~180 2~25 20~61 53~102 91~147 135~200 >180~200 2~30 25~71 63~117 107~163 150~230 >200~225 2~35 25~85 75~140 125~195 175~265 >225~250 2~40 30~95 85~160 145~225 205~300 >250~280 2~45 35~105 90~170 155~245 225~340
175~270 245~370 >280~315 2~55 40~115 100~190
>315~355 3~60 45~125 110~210 195~300 245~370
225~340 315~460 >355~400 3~70 55~145 130~240
250~380 350~510 >400~450 3~80 60~170 150~270
280~420 390~570 >450~500 3~90 70~190 170~300
>500~560 10~100 80~210 190~330 310~470 440~630 >560~630 10~110 90~230 210~360 340~520 490~690 >630~710 20~130 110~260 240~400 380~570 540~760 >710~800 20~140 120~290 270~450 430`630 600~840 表2-2
调心球轴承的径向内部游隙单位: (μm)
圆柱孔轴承的游隙锥孔轴承的游隙公称轴承内
径dmm C2 CN C3 C4 C5 CC1 CC2CC3 CC4 CC5 ≤30 5~16 11~24 19~35 29~46 40~58 9~2015~2823~39 33~50 44~62 >30~40 6~18 13~29 23~40 34~53 46~66 12~2419~3529~46 40~59 52~72 >40~50 6~19 14~31 25~44 37~57 50~71 14~2722~3933~52 45`65 58~79 >50~65 7~21 16~36 30~50 45~69 62~88 18~3227`4741~61 56~80 73~99 >65~80 8~27 18~40 35~60 54~83 76~10823~3935~5750~75 69~98 91~123
>80~100 9~27 22~48 42~70 64~96 88~12429~4742~6862~90 84~116109~144 >100~120 10~31 25~56 50~83 75~114105~14535~6650~8175~108 100~139130~170 >120~140 10~38 30~68 60~100 90~135125~17040~6860~9890~130 120~165155~205 >140~160 15~44 35~80 70~120 110~161150~21045`7465~110100~150 140~191180~240表2-3
圆拄滚子轴承、圆锥滚子轴承的径向内部游隙单位: (μm)
圆柱孔轴承的互换性游隙圆柱孔轴承的非互换性游隙
公称轴承
C2 CN C3 C4 C5 CC1CC2CC(1) CC3 CC4 CC5 内径 d
( mm)
≤30 0~25 20~45 35~60 50~75 70~95 5~15 10~25 25~35 40~50 50~60 70~80 >30~40 5~35 25~50 45~70 60~85 80~105 5~15 12~25 25~40 45~55 55~70 80~95 >40~50 5~35 30~60 50~80 70~100 95~125 5~18 15~30 30~45 50~65 65~808 95~110 >50~65 10~40 40~70 60~90 80~110 110~140 5~20 15~35 35~50 55~75 75~90 110~130 >65~80 10~45 40~75 65~100 90~125 130~165 10~25 20~40 40~60 70~90 90~110 130~150 >80~100 15~50 50~85 75~110 105~140 155~190 10~30 25~45 45~70 80~105 105~125 155~180 >100~120 15~55 50~90 85~125 125~165 180~220 10~30 25~50 50~80 95~120 120~145 180~205 >120~140 15~60 60~105 100~140 145~190 200~245 10~35 30~60 60~90 105~135 135~160 200~230 >140~160 20~70 80~120 115~165 165~215 225~275 10~35 35~65 65~100 115~150 150~180 225~260 >160~180 25~75 75~125 120~170 170~220 250~300 10~40 35~75 75~110 125~165 165~200 250~285 >180~200 35~90 90~145 140~195 195~250 275~330 15~45 40~80 80~120 140~180 180~220 275~315
>200~225 45~105 105~165 160~220 220~280 305~365 15~50 45~90 90~135 155~200 200~240 305~350 >225~250 45~110 110~175 170~235 235~300 330~395 15~50 50~100100~150 170~1215 215~265 330~380 >250~280 55~125 125~195 190~260 260~330 370~440 20~55 55~110110~165 185~240 240~295 370~420 >280~315 65~130 130~205 200~275 275~350 410~485 20~60 60~120120~180 205~265 265~325 410~470 >315~355 65~145 145~225 225~305 305~385 455~535 20~65 65~135135~200 225~295 295~360 455~520 >355~400 100~195 190~280 280~370 370~460 510~600 25~75 75~150150~225 255~330 330~405 510~585 >400~450 110~210 210~310 310~410 410~510 565~665 25~85 85~170170~255 285~370 370~455 565~650 >450~500 110~220 220~330 330~440 440~550 625~735 25~95 95~190190~285 315~410 410~505 625~720
(三) 滚动轴承的装配
滚动轴承的装配方法应根据轴承的结构、尺寸大小和轴承与部件的配合性质而定。

装配时受力点应该直接加在待配合的套圈端面上，禁止通过滚动
体传递压力和打击力，以免破坏轴承的原有精度。

1. 向心球轴承的装配
向心球轴承的装配按内、外环与相关零件的配合性质不同，可分为以下装配方法。

A. 当轴承内圈与轴为紧配合，外圈与壳体为较松的配合时，可先将轴
承装在轴上，压装时在轴承端面垫上铜或其他软材质制作的装配套
筒（俗称撞子，以下简称套筒），然后把轴承与轴一起装入壳体中。

(图 3-1)
B. 当轴承外圈与壳体为紧配合，内圈与轴为较松配合时，可先将轴承
压入壳体中，这时用的装配套筒外径略小于壳体的内径，将压力作
用在轴承的外环上。

(图3-2)
C. 当轴承内圈与轴、轴承外圈与壳体均为紧配合时，应将轴承同时压
在轴上和压入壳体中。

这时装配套筒应将力同时作用在轴承的内、
外圈上。

(图3-3)
压入轴承的方法可根据配合的过盈量的大小来确定，当过盈量较小时，可用手锤锤击装配套筒将轴承压入。

当过盈量较大时可用压力机或其他专用
工具压入。

也可以用冷冻（冷却温度不低于-80℃）或加热（加热温度不超过120℃）的方法进行装配。

图3-1 图3-2 图3-3
2. 圆锥滚子轴承的装配
圆锥滚子轴承的装配比较简单，由于它的内、外环是可以分离的，所以装配时可以分别把内圈装在轴上、外圈装在壳体中，然后在通过改变轴承内、外圈的相对轴向位置来调整轴承的间隙。

见图3-4
图3-4
3. 推力球轴承的装配
推力球轴承装配时应注意区分紧环和松环，紧环与轴取较紧的配合，与轴相对静止。

松环内孔比紧环内孔大，与轴为间隙配合。

装配后紧环应靠在转动零件的平面上，松环套在静止的平面上。

否则会使滚动体丧失作用，同时会加速配合零件间的磨损而使机构失去精度。

（四）滚动轴承的游隙调整和预紧
1. 滚动轴承的游隙调整
滚动轴承的游隙是指轴承的内、外圈之间一个固定，另一个沿径向或轴向的最大移动量，并分别称为径向游隙和向游隙。

径向游隙可分为三种：原始游隙，是指轴承安装前自由状态下的游隙；配合游隙，是指轴承装到轴和壳体内的游隙，一般小于原始游隙；工作游隙，是指轴承在工作时由于承受载荷，内外圈之间有温差等状态下的游隙，一般大于配合游隙。

由此可见滚动轴承应具有必要的游隙，以弥补制造和装配偏差、受热膨胀，使油膜得以形成，以保证其均匀和灵活的运动，否则会发生阻滞现象。

但过大的游隙又会使载荷集中，产生冲击和振动，不但在工作中产生噪声，还将产生严重的摩擦、磨损、发热，甚至造成事故。

因此选择适当的游隙是保证轴承正常工作，延长其使用寿命的重要环节之一。

对于各种向心推力轴承，因其内外圈可以分离，所以在装配过程中都要控制和调整游隙。

其方法是通过使轴承的内外圈作适当的轴向位移，以得到合适的游隙。

根据结构不同通常的调整方法有以下两种。

A. 用调整垫调整
通过改变轴承盖处的调整垫厚度δ(mm)来调整轴承的轴向游隙。

测量游隙常用的有直接测量法和压铅法
直接测量法就是轴承端盖用螺钉均匀压紧后（此时轴承处于无间隙状态）用卡尺或塞尺直接测量出调整量，先测量出轴向游隙为零时端盖与壳体端面的间隙α(mm)，规定的轴向游隙值为y(mm)则垫片厚度按公式计算: δ=α+ y 测量α时，应先保证端面结合表面与轴线的垂直度达到要求，然后在互成120°的位置测3 个点，取平均值。

垫片两端的平行度误差一般≤0.03mm，对精密轴承≤0.01mm 。

压铅法就是将3～4段铅丝（或铅块）放在轴承盖与轴座或轴承盖与轴
承外圈之间用螺钉均匀压紧至轴承无间隙状态，然后松下螺钉，取出被压扁的铅丝（或铅块）用千分尺测量出平均值，来确定调整量（带调整量的轴承端盖减薄量或应加调整垫的厚度）。

B. 用锁母或调节螺钉调整
通过调整锁母或调节螺钉来调整轴承的轴向游隙，此种结构调整比较方便，先拧紧调整螺钉使轴承处于无间隙状态，然后根据需要的轴向游隙用
×360°，式中s为轴承要求的公式计算出调整螺钉反旋的角度α（α＝s
t
轴向间隙mm，t 为调节螺钉或螺母的螺距mm），将螺钉(螺母)反旋α角（保证留有所需的间隙），然后把固定螺母锁紧，以防止运行时调节螺
钉松动。

（见下图）
2. 滚动轴承的预紧
滚动轴承的预紧是指在装配时，使轴承内部滚动体与套圈间保持一定的初始压力和弹性变形，以减少工作载荷下轴承的实际变形，从而改善支承刚度，提高回转精度，并使系统因具有一定的阻尼而提高抗振性能。

轴承的预
紧分为轴向预紧和径向预紧。

径向预紧一般是通过圆锥孔内圈和相配合的锥颈作轴向位移或用增加轴与轴承孔的过盈量来调整；轴向预紧则是用衬垫、隔套、弹簧、螺母或带螺纹的端盖来调整。

A. 采用成对角接触轴承直接预紧，成对使用角接触轴承时有图4-1中的a)面对面(外圈窄边相对)、b )(外圈宽边相对及c )(同向也称顺装)三种布置方式。

按图示箭头方向施加预紧力，即可实现预紧。

此方法无需特别调整，既能获得精确的预紧力，适用于批量生产及要求较高的轴承部件。

图 4-1
B. 使用隔套对成对使用的轴承预紧，为了得到不同大小的预紧力，可以在成对安装的轴承内圈或外圈之间配置隔套来改变轴承内外圈的相对位置。

合适的预紧力应根据表4-1中公式，作出轴承的载荷---变形曲线，再根据具体的载荷情况和使用具体要求确定轴向预紧需要的轴向变形量。

定位预紧时
可按表4-2见图4-1-1，保持滚动体与滚道始终接触所需的最小预紧载荷F
a0min
所列公式确定。

图4-1-1 轴承定位预紧示意图
表4-1
表4-2
C. 径向预紧利用轴承于轴颈的过盈配合，使轴承内圈膨胀，以消除径向间隙并产生一定的预紧力。

径向预紧常通过带锥孔的轴承内圈，在带锥面的套筒或轴颈上作轴向移动来实现。

如图4-2
D. 使用弹簧预紧(定压预紧) 通过经常作用于轴承外圈上的弹簧调整可以
得到不同的预紧力，预紧力不受轴承磨损和轴向热变形的影响，能保持恒定的预紧力。

常见结构见图4-3
a )
b )
图4-3 轴承定压预紧机构
(五) 轴承的拆卸和检修与保养
轴承的拆卸，是在定期检修，轴承更换时进行的。

如要继续使用或检查轴承状态时，其拆卸过程和安装时一样，要仔细进行，注意不要损伤轴承的各部位，特别要根据轴承与配合部位的配合条件，选择合适的拆卸方法。

保证拆卸过程的顺利进行。

1. 轴承的拆卸
A. 不可分离型轴承的拆卸
这种轴承一般与轴的配合较紧，与壳体的配合较松。

可先将轴承连同轴一起从壳体中取出，然后再从轴上卸下轴承。

在两次拆卸过程中，拆卸力分别直接作用在轴承的内、外圈上。

壳体上带有轴承拆卸螺孔的，可将轴承用螺杆将轴承挤压出壳体，或轻轻敲打进行拆卸，此时作用力一定要在外圈上。

从轴上拆卸轴承时，可用压力机或专用的轴承拆卸工具进行(如拉马等)，此时作用力一定要在内圈上。

有条件的还可以用感应加热，待轴承内圈受热膨胀后，再用拉马拉拔的方法卸下轴承。

B. 分离型轴承的拆卸
这种轴承拆卸时可先将内圈连同轴一起取出，再用压力机或专用的轴承拆卸工具(如拉马等)将内圈卸下，此时作用力一定要在内圈上。

有条件的还
可以用感应加热，待轴承内圈受热膨胀后，再用拉马拉拔的方法卸下内圈；从壳体中取出外圈，壳体上带有轴承拆卸螺孔的，可用螺杆将轴承外圈挤压出壳体，或轻轻敲打进行拆卸。

2. 轴承的检修与保养
A. 轴承的清洗
为了检查和分析轴承的状态，拆卸下的轴承用汽油或煤油进行清洗。

清洗时可分为粗洗和精洗，在容器中底部先放上金属网垫底，避免轴承直接接触容器的赃物，粗洗时一般不要旋转轴承以免损伤轴承的滚动面。

要用毛刷去除润滑脂以及粘着物，大致干净后可转入精洗。

精洗时在干净的汽油或煤油中，边旋转边清洗，并一直保持清洗油的清洁。

B. 轴承的检修与保养
为了保证轴承以较好的性能处于良好的工作状态，需对拆下的轴承进行仔细的检查、保养，防事故于未然，确保运转可靠。

一般正常使用的轴承，可以使用至达到轴承的疲劳寿命为止。

但使用过程中会有意外的损伤，这种损伤与疲劳寿命相对是造成故障和事故的隐患。

因此必须对轴承进行仔细的检查。

为了判断拆卸下的轴承是否可以再使用，主要检查已清洗干净的轴承滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙的增加以及有无尺寸精度下降的损伤和其它异常。

轴承的旋转有无阻滞现象。

是否可以再使用的判断，要考虑轴承的损伤程度、机械性能、重要性、运转条件来决定。

但如有下列缺陷则不能再使用。

必须更换新轴承。

(a) 内圈、外圈、滚动体、保持架的任何一个上有缺口或裂纹。

(b) 套圈、滚动体任何一个上有断裂。

(c) 滚道面、档边、滚动体上有明显的卡伤。

(d) 保持架磨损明显或者铆钉有明显的松动。

(e) 滚道面、滚动体上有锈斑、点蚀或损伤。

(f) 滚道面、滚动体上有有严重的打痕和压痕。

(g) 内圈内径面、外圈外径面有明显的摩擦痕迹。

(h) 有明显受热造成的烧伤变色。

(i) 带油封采用注入润滑脂润滑的轴承，密封圈或防尘盖明显破损
的。

注: 主要参考资料《机械加工工艺师手册》、
《装配钳工操作基本知识》、
《NSK滚动轴承综合样本》。