双列圆锥滚子轴承轴向游隙的配制
配对圆锥滚子轴承轴向游隙的设计与测量
配对圆锥滚子轴承轴向游隙的设计与测量县鹏宇,刘 锋(甘肃海林中科科技股份有限公司 技术中心,甘肃 天水 741018)摘要:对面对面和背对背两种结构的配对圆锥滚子轴承轴向游隙的设计思路及方法进行了探讨,并介绍了其测量方法,有助于轴承设计时隔圈公差的确定。
关键词:配对圆锥滚子轴承;结构;轴向游隙;尺寸链;测量中图分类号:T H 133.33+2 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2010)09-0045-03符号说明T 1,T 2)))圆锥滚子轴承的装配宽度B )))配对圆锥滚子轴承的总宽度B c )))配对圆锥滚子轴承无游隙时的总宽度D A )))轴承的轴向游隙B 1,B 2)))单套轴承内圈宽度C 1,C 2)))单套轴承外圈宽度B 3)))外隔圈宽度C 3)))内隔圈宽度H 1,H 2)))单套轴承装配宽度与内圈的宽度差D cB )))无轴向游隙时的配对圆锥滚子轴承总宽度公差D B )))配对圆锥滚子轴承总宽度公差D T 1,D T 2)))单套轴承宽度公差T 0)))正向测量时单套轴承的装配宽度T c)))反向测量时单套轴承的装配宽度配对圆锥滚子轴承是由两套圆锥滚子轴承和内、外隔圈组成,具有结构简单,组配灵活的特点。
通常有面对面和背靠背两种组配方式,轴承的轴向游隙可以通过修配内隔圈或外隔圈来实现。
由于轴承内、外隔圈结构的设计已在设计方法和多种文献中有过论述,在此不做探讨。
这里主要介绍轴向游隙的设计、调整方法和测量方式。
1 背对背结构背对背配对圆锥滚子轴承结构如图1所示。
两套轴承作用中心呈/O 0形,这样的结构不但刚性好,而且还可承受倾覆力矩,轴向游隙的调整可以通过配磨内隔圈或外隔圈来完成,以下就两种配磨方法分别进行论述。
收稿日期:2010-04-07;修回日期:2010-05-06图1 背对背配对圆锥滚子轴承结构图1.1 配磨内隔圈调整轴向游隙法在这种方法中,轴承的总宽度中包含有轴向游隙,所以不但要保证轴承的总宽度,还要保证轴向游隙。
双列组合轴承游隙测量
1.把内圈放在一个平台上，A面朝上。
2.把A外圈放到内圈A面上，来回加力均匀转动10次以上，使A列滚子大端面贴合内圈的大挡边上。测量过程中不可再转动部件。见图6。
3.测量图6中a的距离，间隔90度取四点平均值。
4.取下A外圈，将双内圈倒置，使C面朝上。
5.把C外圈放到内圈C面上，来回加力均匀转动10次以上，使C列滚子大端面贴合内圈的大挡边上。测量过程中不可再转动部件。
测量分两种情况：
A.在内圈宽度固定时，轴承游隙由外圈隔环宽度来控制。外圈隔环厚度的计算与上面TDI轴承完全相同，区别只是一个双内圈分成三个零件测量。
B.当轴承外圈宽度固定时，游隙由内圈隔环来控制。各个尺寸代号见图12，13，此时最终的内圈隔环宽度计算公式为：
“外圈宽度AB +外圈宽度CB +外圈隔环厚度B(+/-) a (+/-) c -内圈宽度CB-内圈宽度AB– BEP”
A内圈配外圈上标A的一侧，C内圈对应外圈的C面，二者不要颠倒。
1)双列外圈轴承TDO的测量：
TDO 轴承由两个单列内圈，一个双外圈及一个内圈隔环组成。通过控制轴承内圈隔圈的厚度来决定游隙的大小。
轴承标识：
轴承标识分A,B,C三个位置，两个内圈中间的位置称为B，A和C分别标在在两个轴承内圈的大端面上及外圈的端面上。针对不同情况，有的轴承可能只标有A或者C，此时另一侧没有标的就是剩下的另外一个面（示例见图1）
11.至此，本轴承所要的轴承内圈隔圈厚度即可得到：
“安装前轴向游隙BEP与B的和”
如果是预负载，那么BEP为负值，BEP的大小根据应用条件来决定。
图3AB DROP图4CB DROP
轴承装配作业标准
轴承装配作业标准目的（一）为提高轴承在装配中的品质, 使轴承在机床使用中运动灵活可靠, 顾制定本标准。
在轴承装配中因为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到决定性的作用。
（二）滚动轴承的装配要求1、轴承的固定装置必须完好可靠, 紧定层度适中, 防松止退装置可靠。
2、油封等密封装置必须严密, 对采用油脂润滑的轴承, 装配后一般加入1/2空腔容积的符合规定的润滑脂。
3、在轴承装配过程中, 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50º5、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其他轴承应不大于0.1mm6、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100℃.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火丁维权的接触应均匀。
在轴的两端装配径向间隙不可调的向心轴承, 并且轴向定位是两端端盖限定时, 只能一端轴承靠近端盖, 另一端必须留有轴向间隙C, C值的确定可按公式计算/（式中C轴承外圈端面与端盖的轴向间隙mm；I为两轴承中心距mm;a为轴的材料线性膨胀系数℃；/为最高温度与环境温度之差；0.15为轴热涨后应乘余的间隙mm）具体数值参见下（表）表1- 1表1-3二、滚动轴承的配合和游隙1 .轴承的配合滚动轴承是专一厂家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, 其减小量可按下列式计算：当内圈压入轴上时△=（0.55—0.6）H当外圈压入孔中时△= （0.65—0.7）H（上式中△为安装后的径向间隙减小量；H为轴承安装时的过盈量）。
配对单列圆锥滚子轴承轴向内部游隙
配对单列圆锥滚子轴承轴向内部游隙[日期：2009-01-12] 来源：SKF 作者：SKF轴承顾问[字体：大中小]配对单列圆锥滚子轴承轴向内部游隙标准公制轴承构成的轴承组在生产时带有如（表）所列的标准轴向内部游隙。
表中的值适用于安装前的轴承对，其测量负荷：–外径D ≤ 90毫米的轴承是0,1kN，–外径90 < D ≤ 240毫米的轴承是0,3kN，–外径D > 240毫米的轴承是0,5kN。
游隙不同于标准值的相配轴承组用型号后缀C加上一个两位或三位数表示平均轴向内部游隙的数字（单位：μm）来识别。
但是特殊游隙范围与标准游隙范围相同，即对于平均轴向内部游隙为230 μm的轴承组32232 J2/DFC230，游隙范围在200至260μm之间。
表：匹配的单列圆锥滚子轴承轴向内隙公差（面对面和背靠背组对）孔径轴向内隙轴承系列d 329 320 X 330 331, 302, 303, 323 313 (X)322, 332以上包括最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大mm μm- 30 - - 80 120 - - 100 140 130 170 60 100 30 40 - - 100 140 - - 120 160 140 180 70 110 40 50 - - 120 160 180 220 140 180 160 200 80 12050 65 - - 140 180 200 240 160 200 180 220 100 140 65 80 - - 160 200 250 290 180 220 200 260 110 170 80 100 270 310 190 230 350 390 210 270 240 300 110 170100 120 270 330 220 280 340 400 220 280 280 340 130 190 120 140 310 370 240 300 340 400 240 300 330 390 160 220 140 160 370 430 270 330 340 400 270 330 370 430 180 240160 180 370 430 310 370 - - 310 370 390 450 - -180 190 370 430 340 400 - - 340 400 440 500 - - 190 200 390 450 340 400 - - 340 400 440 500 - -200 225 440 500 390 450 - - 390 450 490 550 - - 225 250 440 500 440 500 - - 440 500 540 600 - - 250 280 540 600 490 550 - - 490 550 - - - -280 300 640 700 540 600 - - 540 600 - - - - 300 340 640 700 590 650 - - 590 650 - - - -。
双列圆锥滚子轴承拟静力学分析
双列圆锥滚子轴承拟静力学分析李震;郑林征;张旭;孙伟【摘要】为了研究风电设备中双列圆锥滚子轴承的拟静力学特性及寿命情况,提出了一种基于坐标向量运算的分析模型,该模型将坐标向量和旋转矩阵应用于传统的拟静力学分析,能够准确、快速得到实际复杂工况下轴承内部载荷分布和轴承疲劳寿命.通过将该模型应用于某型号3MW风电主轴承,得到了极限载荷工况下圆锥滚子与内、外圈滚道和内圈挡边的接触载荷分布曲线,确定了极限载荷工况中不同倾覆力矩下的圆锥滚子受力曲线,并得到了轴向游隙为-0.25~0.25mm时,轴承整体寿命变化曲线,确定了最佳寿命时轴向游隙为-0.025mm.%To study the quasi-statical characteristics and fatigue life of the double-row tapered roller bearings in wind power equipment,an analysis model based on a coordinate vector operation was proposed.In the model,the coordinate vector and rotation matrix were used for traditional quasi-statical analysis,whereby,the internal load distribution and fatigue life of the bearings under complicated working conditions can be obtained accurately and quickly.By applying the model to one type of 3MW wind power main bearings,the contact load distribution curve between the tapered roller,internal and external ring of the raceway,and the flange of internal ring was attained.The stress curve of the tapered roller under different titling moments in the condition of maximum loads was determined.In addition,the fatigue life curve of a bearing was achieved when the axial clearance ranged from-0.25mm to 0.25mm and the axial clearance for the optimum life node was determined to be-0.025mm.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P276-281)【关键词】双列圆锥滚子轴承;拟静力学模型;疲劳寿命;轴向游隙【作者】李震;郑林征;张旭;孙伟【作者单位】大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116024;大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116024;大连工业大学机械工程及自动化学院,辽宁大连116034;大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】TH128风电主轴承的结构设计对于主轴承的综合性能有重要的影响，风电设备的整体性能和可靠性在很大程度上也依赖于其所选用的主轴承的性能，因此设计和制造出具有良好综合性能的风电主轴承显得格外重要。
圆锥滚子轴承游隙设定的方法
设定合适的轴承游隙可以增加系统的刚度，例如，合适的游 隙可以让齿轮更好地接触，延长齿轮的寿命
轴承内圈和外圈可以分离，更容易安装
轴承的游隙在装配机器时设定，因此可以接受更宽的轴和轴 承座的公差范围
可以通过多种方法来快捷地设定圆锥滚子轴承的游隙。可 以手动设定游隙，预设游隙或自动设定游隙。五种常用的自动 设定游隙的方法（即SETRIGHTTM、ACRO-SETTM、PROJECTASETTM、TORQUE-SETTM 和 CLAMP-SETTM），每一种都有很多实 施方式、注意事项和优势。见表 1。
某些应用的安装游隙会被设定成预紧以提高承受高应力部 件的刚度或进行轴向定位，否则这些部件就会受到过度挠曲和 偏心的影响。
必须避免工作状态下的过度预紧，否则轴承的疲劳寿命会 显著缩短。另外，运行时过度预紧会产生大量热量，可能导致 润滑问题和轴承的过早损坏。
承载区是对滚道承载圆弧的物理计量，直接反应了承担载 荷的滚子数量。对于单列圆锥滚子轴承，最大寿命对应的承载 区大约为 225 度。图 2 用图示说明了轴承在（悬臂）齿轮轴上的 L10 寿命和工作游隙之间的关系。
对于复杂的、大型的或大批量生产的应用，手动设定游隙可 能太麻烦，不精确，不可靠或太费时。铁姆肯公司设计出了预设 游隙轴承组件和自动游隙设定方法，作为手动设定游隙的替代 方案。
6 圆锥滚子轴承游隙设定的方法
预设游隙轴承组件
预设游隙轴承组件
典型的预设游隙轴承组件的应用
很多应用使用或需要双列或紧密连接配对的轴承组件。这取 决于机器的设计和运行特点（如热增长的影响、高载荷等）。为 便于设定这种情况下的轴承游隙，我们经常使用预设游隙轴承 组件。预设游隙轴承组件具有各种形式。但大多数一般被称为带 隔圈轴承（图 4）。大多数预设游隙轴承在制造和供应时都带有隔 圈。隔圈根据轴承进行配磨定制，用于控制内部间隙（参考类型 2S 和 TDI）。因此，这些定制或“配磨”的隔圈无法与其他轴承 组装件互换使用。有一些预设游隙组件，如类型 SR 或 TNA，可 以允许使用可互换的隔圈和/或轴承部件。设计这些可互换组装 件部件的目的是为了更严格地控制影响轴承游隙的重要公差，因 此，这些部件可以随机选择使用。
轴承游隙选择说明及游隙对照表
轴承游隙选择说明及游隙对照表滚动轴承的游隙分为径向游隙ur和轴向游隙ua。
它们分别表示一个套圈固定时，另一套圈沿径向和轴向由一个极限位置到另一个极限位置的移动量。
各类轴承的径向游隙ur和轴向游隙ua之间有一定的对应关系，如图1 所示。
径向游隙又分为原始游隙、安装游隙和工作游隙。
原始游隙指未安装前的游隙。
各种轴承的原始游隙分组数值见表1〜表7.合理的轴承游隙的选择，应在原始游隙的基础上，考虑因配合、内外圈温度差以及载荷等因素所引起的游戏变化，以使工作游隙接近于最佳状态。
由于过盈配合和温度的影响，轴承的工作游隙小于原始游隙。
0组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合，即对球轴承不得超过j5、k5（轴）和J6 （座孔）；对滚子轴承不得超过k5、m5 （轴）和 K6 （座孔）。
当采用轴较紧配合、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载荷或需改善调心性能的场合，宜采用3、4、5组游隙值；当旋转精度要求较高或需严格限制轴向位移时，宜采用2组游隙值。
对于球轴承，最适宜的工作游隙是趋于0。
对于滚子轴承，可保持少量的工作游隙。
在要求支撑刚性良好的部件中（例如机床主轴），轴承应有一定的预紧。
角接触球轴承、圆锥滚子轴承以及内圈带锥孔的轴承等，由于结构特点可以在安装或使用过程中调整游隙。
表1 深沟球轴承的径向游隙（GB/T4604-1993）（口 m）Rm表2圆柱孔调心球轴承的径向游隙(08/14604-1993)Rm表3圆锥孔调心球轴承的径向游隙(08/14604-1993)um表4圆柱孔圆柱滚子轴承的径向游隙(08/14604-1993)注：滚针轴承的径向间隙：除冲压外圈滚针轴承和重系列滚针轴承外，有内、外圈和保持架的滚针轴承采用本表中给出的圆柱滚子轴承的径向游隙值。
有内、外圈的重系列滚针轴承和内圈作为一个分离零件交货的有保持架滚针轴承，其径向游隙由内圈滚道直径和滚针组件内径决定。
双、四列圆锥滚子轴承轴向游隙的调整方法
双、四列圆锥滚子轴承轴向游隙的调整方法王朋伟１，２，范强１，２，贾松阳１，２（１．洛阳ＬＹＣ轴承有限公司，河南 洛阳 ４７１０３９；２．航空精密轴承国家重点实验室，河南 洛阳 ４７１０３９）摘要：随着主机发展的要求，双、四列圆锥滚子轴承已发展出多种变型结构，使用范围越来越广，而ＪＢ／Ｔ８２３６—２０１０中仅给出了几种常见结构的调整方法，无法满足实际需求。
因此，针对双、四列圆锥滚子轴承的多种变型结构及组配型圆锥滚子轴承，提出了不同结构轴承的轴向游隙调整方法，以解决轴承实际生产及游隙测配时无调整方法可依的问题。
关键词：滚动轴承；圆锥滚子轴承；双列轴承；多列轴承；隔圈；轴向游隙中图分类号：ＴＨ１３３．３３；ＴＧ８０６ 文献标志码：Ｂ ＤＯＩ：１０．１９５３３／ｊ．ｉｓｓｎ１０００－３７６２．２０２１．０４．０１２ＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＡｘｉａｌＣｌｅａｒａｎｃｅｏｆＤｏｕｂｌｅａｎｄＦｏｕｒＲｏｗＴａｐｅｒｅｄＲｏｌｌｅｒＢｅａｒｉｎｇｓＷＡＮＧＰｅｎｇｗｅｉ１，２，ＦＡＮＱｉａｎｇ１，２，ＪＩＡＳｏｎｇｙａｎｇ１，２（１．ＬｕｏｙａｎｇＬＹＣＢｅａｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０３９，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｖｉａｔｉｏｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＢｅａｒｉｎｇｓ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｍａｉｎｆｒａｍｅ，ｔｈｅｄｏｕｂｌｅａｎｄｆｏｕｒｒｏｗｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇｓｈａｖｅｄｅｖｅｌ ｏｐｅｄａｖａｒｉｅｔｙｏｆｖａｒｉａｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｎｇｅｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｒｅｇｉｖｅｎｉｎＪＢ／Ｔ８２３６—２０１０，ｗｈｉｃｈｕｎａｂｌｅｔｏｍｅｅｔａｃｔｕａｌｄｅｍａｎｄｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｖｉｅｗｏｆｖａｒｉｏｕｓｖａｒｉａｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｄｏｕｂｌｅａｎｄｆｏｕｒｒｏｗｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇｓａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｔｙｐｅｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒ ｉｎｇｓ，ｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｓｏａｓｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓｎｏａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｄｕｒｉｎｇａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｅａｒａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｌｌｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ；ｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ｄｏｕｂｌｅｒｏｗｂｅａｒｉｎｇ；ｍｕｌｔｉｒｏｗｂｅａｒｉｎｇ；ｓｐａｃｅｒ；ａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅ符号说明ｂ，ｃ———外、内隔圈宽度，ｍｍＢ１，Ｂ２———内圈实际宽度，ｍｍＣ１，Ｃ２———外圈实际宽度，ｍｍＧａ———轴承轴向游隙，ｍｍＧｒ———轴承径向游隙，ｍｍＭ，Ｎ———测量用辅助垫块的高度，ｍｍα———外圈滚道角度，（°）由于能够在有限的空间内承受较大的轴向、径向联合载荷，双、四列圆锥滚子轴承广泛应用于轧机、冶金等行业。
圆锥滚子轴承的布置方式和轴向游隙的合理确定
圆锥滚子轴承的布置方式和轴向游隙的合理确定戈红霞;陈艳清【摘要】圆锥滚子轴承的布置方式和轴向游隙的控制直接影响轴承的载荷分布、使用寿命,以及传动部件的运转性能和可靠性.以某传动装置中的一对圆锥滚子轴承为例,对其不同工况下的选配方案进行了优劣性比较；同时采用仿真计算的分析方法,从系统的角度对这对锥轴承的载荷分布、润滑、损伤率以及对齿轮运转产生的错位量进行了分析,认为主动锥齿轮轴采用圆锥滚子轴承“背对背”布置方式的支撑方案优于“面对面”方式的支撑方案,而且轴承的轴向游隙控制在0.05 ～0.07 mm范围内,可以确保轴承润滑品质和锥齿轮轴系啮合的稳定性.该传动装置经过跑车试验和台架性能考核试验后,圆锥滚子轴承和锥齿轮运行状态良好,证明了该圆锥滚子轴承的布置方案和轴向游隙控制的合理性.【期刊名称】《车辆与动力技术》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】8页(P33-40)【关键词】圆锥滚子轴承;轴承布置;轴承轴向游隙;轴承损伤率;油膜【作者】戈红霞;陈艳清【作者单位】中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室,北京100072;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室,北京100072【正文语种】中文【中图分类】TH133.33;TH123圆锥滚子轴承在传动部件，特别是在锥齿轮传动结构上应用非常普遍，它可以同时承受径向载荷和单向轴向载荷.锥齿轮传动机构在正常载荷工况或反拖运转工况时，锥齿轮产生的轴向力，需要圆锥滚子轴承能承受2个交变方向的载荷，所以在锥齿轮结构的传动装置中，要有2个反向搭配的圆锥滚子轴承组合使用，以承受2个不同方向的轴向载荷.其选配方案和游隙调整是否正确，直接影响着传动的精度、寿命和性能.下面通过实际工作中的一对圆锥滚子轴承进行说明和分析.1 圆锥滚子轴承传动模型的建立在对轴承进行设计时，一般是孤立地对轴承本身的承载能力和使用寿命进行分析和计算，使用公式进行轴承的寿命校核计算[1]，并且认为传动装置中的零部件均是刚性的.单独计算轴承的寿命可能是满足使用要求，但当传动部件运行加载后，零件和箱体产生变形，轴、轴承、齿轮已不在原始的理论工作位置上，轴承的承载能力和寿命有可能会大大地降低.因此，需要从整个传动系统的角度研究轴承的工作情况.某传动装置，需要采用锥齿轮传动结构完成相交垂直轴间的动力传递，其锥齿轮输入主轴传递的最大功率为1 000 kW，最高转速为2 000 r/min.根据其传递功率、使用要求、轴径和布局结构等条件，选用了1个圆柱滚子轴承和1对圆锥滚子轴承进行支撑和承载.考虑到圆锥滚子轴承的受载较大、转速较高、运行寿命需达到800 h的情况，为保证传动部件的稳定性和可靠性，采用SKF轴承，型号为32022X/Q.根据传动装置的结构，利用MASTA软件[2]创建圆锥滚子轴承的三维传动装置分析模型(见图1).模型中所有零件结构最大程度地符合实际设计，以力求分析结果的准确度.在进行载荷和轴承轴向游隙等分析之前，要做以下定义:1)模型中各零件(包括齿轮、轴、轴承等主要零件)都作为弹性体处理;2)定义各零部件的材料、几何结构参数及相对位置关系;3)根据传动装置的工作情况，设定各零部件的载荷条件;4)圆锥滚子轴承需要按设计方案输入内部和外部轴向间隙、预载、固定方向和润滑情况等参数(见表1).图1 圆锥滚子轴承传动分析模型表1 圆锥滚子轴承的设定参数设定参数参数值是否使用用户定义的污染系数是定义污染系数 0.7密度/(kg·m－3) 870是否使用添加剂是ISO润滑剂矿物油润滑条件飞溅润滑、油液低于轴承中心润滑剂剪切模量/(N·mm－2) 100润滑粘度曲线选择 MASTA定义曲线润滑粘压系数t/(mm2·N－1) 0.018比热/(J·kg－1·K－1)1 942.857 1是否油浸不油浸过载时是否考虑润滑是安装位置/mm 距坐标原点(0，－189，0)轴承型号 32022X/Q系列内部轴向间隙/μm 30安装轴向间隙/μm 30安装类型固定固定方向右侧2 圆锥滚子轴承布置方式的确定锥齿轮输入主轴采用两端支撑，靠锥顶一侧为1个圆柱滚子轴承，靠背锥一侧为1对圆锥滚子轴承(见图1).承载时径向负荷作用在单列圆锥滚子轴承上，负荷沿着滚子和滚道接触面从一个滚道传递到另一个滚道，因而产生内部轴向负荷.在分析计算轴承所承受的载荷中(包括2个圆锥轴承独自承担的当量负荷)，此内部轴向负荷的分配对锥齿轮运转时的啮合接触质量影响很大.锥齿轮的主动轴向位移量主要取决于这对锥轴承支承刚度的大小，即轴承在轴向载荷作用下产生的轴向位移而导致锥齿轮的错位.一般圆锥滚子轴承的布置方式可采用“背对背”或“面对面”的2种支撑方式[3].根据传动装置正常运转和反拖运转2种工况，对轴承不同的支撑方式进行分析，以选出径向和轴向负荷布置合理、对锥齿轮副受载变形错位影响较小、轴承使用寿命较高的合理方案.2.1 正常运转工况下锥轴承的受载和错位量的分析传动装置在正常工况运转时，锥齿轮主轴上产生较小轴向力和较大径向力，轴向力指向锥齿轮的小端，根据轴向力的方向，对圆锥滚子轴承采用“背对背”和“面对面”的2种布置方式进行分析(见图2和图3).图2 “背对背”布置受力简图图3 “面对面”布置受力简图运用分析模型，计算出支撑锥齿轮主轴上的每个轴承的错位量、当量负荷和损伤率，结果见表2和表3.表2 采用“背对背”布置方式时轴承的错位量、当量负荷和损伤率情况34.71 0 0.363 9.61 24.5圆锥滚子轴承(靠齿轮端) 17.599 6.063 0.123 0.56 1.2圆锥滚子轴承(靠轴端)/%圆柱滚子轴承轴承类型径向负荷/kN 轴向负荷/kN 错位量/mRad 单个损伤率/% 系统下损伤率2.78 0.987 0.105 0 0表3 采用“面对面”布置方式时轴承的错位量、当量负荷和损伤率情况41.17 0 0.424 17.26 43.31圆锥滚子轴承(靠齿轮端) 12.16 4.21 0.218 0.17 0.35圆锥滚子轴承(靠轴端)/%圆柱滚子轴承轴承类型径向负荷/kN 轴向负荷/kN 错位量/mRad 单个损伤率/% 系统下损伤率2.602 0.807 0.199 0 0从表2和表3的计算分析结果可以看出:采用“背对背”布置方式时，圆柱滚子轴承的当量负荷较小，损伤率较低;圆锥滚子轴承的当量负荷和损伤率都略高，但锥齿轮主轴上的圆柱和圆锥滚子轴承本身的变形量均较小.同时，从图4和图5可知:采用“背对背”布置时，圆锥滚子轴承上承载的滚子数目多于“面对面”布置时滚子的数目，且载荷分布较均匀，最危险滚子上的载荷应力值比较小(“背对背”时约为850 MPa和510 MPa，“面对面”时为约1 000 MPa和565 MPa).图4 “背对背”布置方式正常运转时一对圆锥滚子轴承上的载荷分布图5 “面对面”布置方式正常运转时一对圆锥滚子轴承上的载荷分布通过对在正常运转工况下的锥齿轮错位量的分析和计算(见表4)，可知:采用“背对背”布置对锥齿轮啮合运转时造成的错位量较小，虽然轴交角总体变动量较大，但主被动锥齿轮轴线相对于理想的水平和垂直位置转动的角度都比较小.表5中列出了这对圆锥滚子轴承采用不同布置方式且在最大转速运转时所需的最小润滑油膜厚度.从表5可知，“背对背”方式相对“面对面”方式所要求的最小油膜厚度略小，由于主动轮的旋转方向是固定的逆时针，所以，当圆锥滚子轴承内的滚子转动时，采用“背对背”的布置方式，容易在2个轴承的轴套之间形成油压，有利于轴承内油膜的形成和稳定，降低由于润滑不足导致轴承磨损的风险，保证轴承不会因缺油而损坏，对轴承的使用寿命和可靠性有益.通过以上计算分析，传动装置在正常工况运转时，这对圆锥滚子轴承选用“背对背”的布置支撑方式是合理的.表4 采用不同轴承布置方式时的锥齿轮错位量“面对面”布置轴承布置方式“背对背”布置主动轮被动轮总和主动轮被动轮总和小轮安装距/μm 24.7 71.3 96 38.8 67.2 106大轮安装距/μm －3.6 －126.6 －130.2 －1.6 －131.4 －133中心偏置距/μm 6.8 －134.1 －127.4 －1.1 －131.9 －132.9轴交角变动/mRad －0.095 0.577 0.481 －0.168 4 0.569 0.400 6表5 圆锥滚子轴承最大转速运转时所需最小润滑油膜厚度μm安装部位“背对背”方式“面对面”方式内滚道外滚道靠齿轮端内滚道外滚道0.90 0.98 0.95 1.04靠轴端1.10 1.20 1.14 1.252.2 反拖运转工况下锥轴承的受载和错位量的分析传动装置在反拖运转工况时，锥齿轮主轴上产生较大轴向力和较小径向力，轴向力指向锥齿轮的大端，根据轴向力的方向，这对圆锥滚子轴承同样可以有“背对背”和“面对面”2种不同的布置支撑方式，可参考图2和图3的布置受力简图，其中的轴向力指向方向发生改变.通过改变分析模型载荷工况的设置，计算分析出锥齿轮主轴上轴承的错位量、当量载荷、使用寿命和损伤率，以及反拖运转时轴承在不同的布置支撑下锥齿轮的错位量、圆锥滚子轴承载荷分布情况和所需最小润滑油膜厚度.表6和表7中的计算数据说明:反拖运转工况时，锥齿轮主轴上的轴向负荷主要由靠轴端的圆锥滚子轴承承受，损伤率高于靠齿轮端的圆锥滚子轴承，锥齿轮主轴上各轴承本身的错位量比正常运转时均大幅度增高，有的已经翻倍，而且圆锥滚子轴承采用“面对面”布置方式比采用“背对背”布置方式的错位量又高出较多.从表8反拖运转时不同轴承布置对锥齿轮错位量的计算结果可知，采用“面对面”方式支撑的锥齿轮副相对于理论原点安装位置的小轮安装偏置距比“背对背”方式的大，不利于锥齿轮啮合的稳定性.表6 采用“背对背”布置方式时轴承的错位量、当量负荷和损伤率情况31.78 0 0.645 7.4 18.28圆锥滚子轴承(靠齿轮端) 16.789 6.081 0.248 0.44 1.03圆锥滚子轴承(靠轴端)/%圆柱滚子轴承轴承类型径向负荷/kN 轴向负荷/kN 错位量/mRad 单个损伤率/% 系统下损伤率18.145 6.198 0.156 0.64 1.33表7 采用“面对面”布置方式时轴承的错位量、当量负荷和损伤率情况40.87 0 0.761 8 17.54 42.26圆锥滚子轴承(靠齿轮端) 6.813 2.274 0.385 0.03 0.05圆锥滚子轴承(靠轴端)/%圆柱滚子轴承轴承类型径向负荷/kN 轴向负荷/kN 错位量/mRad 单个损伤率/% 系统下损伤率19.142 6.787 0.340 0.72 1.59表8 采用不同轴承布置方式时的锥齿轮错位量“面对面”布置轴承布置方式“背对背”布置616大轮安装距/μm 163.619 11.750 1 175.369 168.752 12.156 4 180.908中心偏置距/μm 130.384 －3.029 1 127.355 123.088 7.958 9 131.047轴交角变动/mRad －0.796 0.333 2 －0.462 7 －0.794 0.441 3 －0.352 7主动轮被动轮总和小轮安装距/μm －2.335 6 －59.417 －61.753 5.615 9 －84.232 －78.主动轮被动轮总和对于反拖运转工况，采用“背对背”布置方式的圆锥滚子轴承承载的滚子数目多于“面对面”布置时滚子的数目，载荷分布均匀性略好于“面对面”布置方式，最危险滚子上的载荷应力值较小(“背对背”时约为710 MPa和1 010 MPa，“面对面”时为约960 MPa和1 020 MPa).见图6、图7.图6 反拖运转时“背对背”布置方式一对圆锥滚子轴承上的载荷分布图7 反拖运转时“面对面”布置方式一对圆锥滚子轴承上的载荷分布表9中列出了反拖运转工况时，这对圆锥滚子轴承采用不同布置方式在最大转速运转时所需的最小润滑油膜厚度，靠齿轮端的圆锥滚子轴承所要求的最小油膜厚度，“背对背”方式比“面对面”方式小些;而靠轴端的圆锥滚子轴承的最小油膜厚度没有差别.通过对反拖运转工况下的轴承布置方式计算分析，这对圆锥滚子轴承仍需选用“背对背”的布置支撑方式.表9 圆锥滚子轴承最大转速运转时所需最小润滑油膜厚度μm“背对背”方式“面对面”方式安装部位内滚道外滚道靠齿轮端内滚道外滚道0.91 1.00 1.011.10靠轴端0.89 0.97 0.89 0.972.3 布置方式的确定反拖运转是一种危险工况，使得传动装置中的锥齿轮和承载轴承的变形量都很大，对零件的损伤也比正常时高，为保证传动部件的使用寿命和可靠性，应尽量避免使锥齿轮传动箱处于反拖运转工况.对于采用“背对背”布置的圆锥滚子轴承，其负荷中心的距离(图2中Fra到Frb的距离)比2个轴承的中心距离长，而采用“面对面”布置的轴承负荷中心的距离(图3中Fra到Frb的距离)比2个轴承的中心距离短.这表明“背对背”布置可以承受较大的弯曲扭转力矩，同时计算数据也证明了这点.而由载荷引起的径向力和轴向力，以及由其所导致的轴承本身变形，也比“面对面”布置的要小.上述的计算分析表明，在正常运转和反拖运转工况下，锥齿轮主轴上的圆锥滚子轴承采用“背对背”布置方式是合理的.上面的分析数据是按照传动装置最大功率和最高转速计算的，圆锥滚子轴承在分析模型中初始设定的轴向游隙为零，下面进行圆锥滚子轴承轴向游隙的分析.3 轴向游隙对锥齿轮啮合的影响轴向游隙是圆锥滚子轴承配合的1个重要技术参数，它直接影响轴承的载荷分布、振动、磨损、油膜温度、使用寿命和支撑零件运转状况等性能参数.要使单列圆锥滚子轴承充分发挥预定的承载能力，并可靠运行，必须根据圆锥滚子轴承的尺寸、工作条件、支撑轴的变形情况，正确调整轴承和选择合理的轴承游隙或施加预载.如果轴承的游隙过大，在极端情况下可能只有最下方的1个滚动体及滚子受力承载，就会导致轴承承载能力大大降低，滚子接触面应力增大，轴承的运转精度下降，振动和噪声增大，使用寿命缩短;如果游隙过小或过量预紧，将会导致摩擦增加，引起轴承发热，温度升高，甚至使轴承在运转中发生咬死现象.在轴承的配置中，单列圆锥滚子轴承必须成对使用或以配组方式使用，其内部游隙仅在安装后才会产生，其轴向游隙取决于另一个用来提供反方向轴向定位的轴承调整.在设计和装配过程中，可以通过有效的手段，来合理确定轴承的轴向游隙，提高轴承组件的安装精度，以延长轴承的使用寿命，确保传动部件的工作性能.3.1 轴向游隙的调整在实际装配过程中，我们对这对单列圆锥滚子轴承的轴向游隙分成3种情况进行调试:1)轴向游隙为零;2)轴向游隙控制在0.05～0.07 mm范围内;3)轴向游隙控制在0.10～0.12 mm范围内.如图8所示.图8 锥齿轮主轴结构图第一种游隙是将调整环根据轴承内外环高度差和内外轴套的加工尺寸经测定计算后，配磨调整环，使2个轴承间的距离在锁紧后相等，轴向游隙为零，锥齿轮主轴轴向窜动为零.这时转动轴系，发现非常滞涩，需用很大的力才能转动起来.如将这对轴承的轴向游隙设计为零或负游隙即施加预紧，在低温或常温(20℃)且转速较高时，轴承内部的油膜很难形成，转动力矩加大，功率损失和磨损严重，造成轴承温度迅速上升，极易因干摩擦而烧毁轴承.第二种游隙是将调整环根据零游隙的尺寸值减少0.05～0.07 mm，使装配后轴承内部有0.05～0.07 mm的轴向游隙，径向游隙根据△y=△x×sin σ计算(式中△x为轴向游隙，σ为滚子接触角平均值，轴承32022X/Q的σ值约为16°)，计算后△y 为13.8～19.3 μm，大于圆锥滚子轴承最大转速运转所需最小润滑油膜厚度.对安装调整后的锥齿轮轴系，常温下用手转动感觉很灵活，没有卡涩，在台架上进行空损和润滑试验，润滑流量在设计要求的范围内，轴承运转平稳.第三种游隙是将调整环根据零游隙的尺寸值减少0.10～0.12 mm，圆锥滚子轴承有0.10～0.12 mm的轴向游隙，径向游隙同时会随着增大.安装调整后的锥齿轮轴系转动也非常灵活，但主轴窜动量增大，在台架上进行加载试验时，出现了锥齿轮啮合区域不稳定及偏载的问题，如图9所示.下面运用分析模型，分析以上3种轴向游隙对锥齿轮啮合的影响情况.图9 锥齿轮齿面偏载啮合3.2 轴向游隙对锥齿轮啮合的影响将仿真模型中圆锥滚子轴承的轴向游隙分别设置为0、0.05 mm、0.10 mm，采用正常工况的负荷和扭矩值对运转部件进行系统分析，得到不同游隙下轴承自身变形和锥齿轮啮合错位量数据(见表10).传动部件为锥齿轮增速机构，从表10的分析数据显示，被动轮即齿轮副中的小轮安装距，对主动轮即锥齿轮主轴上轴承游隙的变化很敏感，当轴向游隙从0变化到0.05 mm时，锥齿轮的错位值相差不是太大.随着轴向游隙的增加(如图10所示)，被动轮向后移动，主动轮向左移动，当游隙增至0.10 mm时，小轮安装距的位移过大，齿面工作接触位置也会有巨大偏移，易产生偏载接触，偏离正常理想的啮合区域，影响传递质量，降低承载能力;同时，锥齿轮主轴前端的圆柱滚子轴承的损伤率已经超过65%，轴上后端的锥轴承重载时由于变形严重，只有5～6个滚子承载，易导致轴承早期失效.因此将这对圆锥滚子轴承的轴向游隙控制在0.05～0.07 mm范围内，对轴承润滑和锥齿轮轴系啮合的稳定性都是比较适合的. 表10 圆锥滚子轴承不同游隙下轴承自身变形和锥齿轮啮合错位量轴向游隙/mm 轴承错位量/mRad锥齿轮错位量锥齿轮副主动轮被动轮总和锥轴承(靠齿轮端)0.123小轮安装距/μm 0锥轴承(靠轴端)0.105 24.7 71.3 96大轮安装距/μm －3.6 －126.6 －130.2中心偏置距/μm 6.8 －134.1 －127.4轴交角变动/mRad －0.095 0.577 0.481锥轴承(靠齿轮端)0.365小轮安装距/μm 0.05锥轴承(靠轴端)0.291 26.704 86.129 112.83大轮安装距/μm －3.15 －126.34 －129.5中心偏置距/μm 6.329 －133.31 －126.1轴交角变动/mRad －0.096 0.575 0.479锥轴承(靠齿轮端)0.535小轮安装距/μm 0.10锥轴承(靠轴端)0.461 32.94 156.769 189.71大轮安装距/μm －2.82 －125.60 －128.4中心偏置距/μm 5.46 －130.30 －124.8轴交角变动/mRad －0.097 0.574 0.477 5图10 锥齿轮小轮安装距错位情况4 试验验证传动装置在高温下工作时，支撑轴和轴承座受热膨胀，轴径会增加(径向膨胀)，也会伸长(轴向膨胀).无论采用“面对面”还是“背对背”布置方式，在径向膨胀的影响下，轴承预置的游隙都会减小[3].在轴向膨胀的影响下，采用“面对面”布置的轴承游隙会进一步减小，而采用“背对背”布置的轴承，由于配对轴承之间留有一定间隙(图8中内外轴套尺寸差)，并且轴和相关零部件(如轴承座)有相同的热膨胀系数(本文中的锥齿轮主轴和轴承座采用相同的材料，热膨胀系数相同)，所以径向膨胀和轴向膨胀对轴承游隙的影响会互相抵消，保证工作时不会因游隙的变化而影响锥齿轮和传动部件的工作性能和使用寿命.图11 全新的锥轴承图12 试验后的状态图13 锥齿轮初次加载印痕图14 试验后的印痕对传动装置的多个样本分别进行了跑车试验和台架性能考核试验，如图11～图14所示，试验结果表明:锥齿轮主轴上的圆锥滚子轴承和锥齿轮齿面上的接触区位置状态良好，圆锥滚子轴承内部润滑程度适合，没有过热或烧灼痕迹，滚子和内外滚道磨损很小，锥齿轮齿面啮合接触在设计规定的理想接触范围内，没有偏载磨损，与模型分析结果相吻合.试验验证了这对圆锥滚子轴承布置方式和轴向游隙设计的合理，也说明了分析计算结果的可靠性.锥齿轮被动轴系的支撑结构，采用了4点角接触球轴承(见图9)，其轴承自身内部游隙较大，引起被动轴窜动(约0.12 mm).因此，需要通过传动部件的结构改进，来提升这部分的轴承支撑刚度、降低被动轴轴向窜动量，同时进一步将锥齿轮载荷域宽、载荷变化剧烈频繁工况下的啮合质量放在可调控范围内，以降低传动装置关重零部件的损伤率.5 结论轴承制造的形状误差、安装质量、工作温度等因素影响轴承的载荷分布、使用寿命，以及传动部件的运转性能和可靠性.本文只论述圆锥滚子轴承的布置方式和轴向游隙这2个因素，虽未将所有影响因素全部包括进去，但通过运用MASTA软件，用仿真分析手段，根据轴承承载功率、使用要求、轴径和布局结构等指标要求，从系统角度分析这2项因素对圆锥滚子轴承的载荷分布、润滑、损伤率以及对齿轮运转错位量的影响，选择“背对背”轴承布置方案，将轴承工作的轴向游隙控制在0.05～0.07 mm范围内，可以确保轴承润滑品质和锥齿轮轴系啮合的稳定性.该传动装置经过跑车试验和台架性能考核试验后，圆锥滚子轴承和锥齿轮运行状态良好，证明了该圆锥滚子轴承的布置方案和轴向游隙控制的合理性.因此，比较传统简单的轴承校核方法，从系统角度研究轴承的工作情况，可以保证轴承在具体的工作条件下处于较好的工作运行状态，对于提高设计的准确性和轴承使用的可靠性是有益的.参考文献:[1] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社，2002.[2] 世迈钛传动技术有限公司.MASTA软件使用手册[M].英国:世迈钛传动技术有限公司，2006.[3] SKF轴承公司.SKF轴承综合型录 [M].SKF轴承公司，2004.。
双列圆锥滚子轴承游隙的调整
收稿日期 : 2007 - 12 - 20;修回日期 : 2008 - 01 - 27
1—上模 ; 2—密封件型腔 ; 3—骨架 ; 4—顶针孔 ; 5—下模 图 1 顶针式模具示意图
图 2 轴承游隙的调整
表 1 下沉法与标准测量法数据比较
mm 测得数据相差不大 , 说明用下沉法调整游隙可以
序号 ΔH
SA6303发电机轴承密封件的工况极差 , 对制 品的唇口 、外径 、平面度 、腰部厚度 、表面粗糙度等 精度的要求苛刻 : 密封 件的平 面度 要求 在 0. 05 mm之内 ; 表面粗糙度要小于 0. 04mm。而这些要
求与模具设计和加工质量都有着密切的关系 , 所 以对模具的设计与制造提出了更高的要求 。
图 1 由于自锁产生的下沉量
以 350000型轴承为例说明游隙调整过程 。 ( 1)如图 2a所示 , 将产品置于一平台上 , 用手 旋转外圈 ,使轴承各部件处于正常位置 , 然后把百 分表调整到零位 。
( 2)把轴承翻转到如图 1所示位置 , 用手旋转 内组件 ,使轴承各部件处于正常位置 , 此时百分表 由零位增大到另一个位置 , 增加值就是由于滚子 自锁使滚子大端面与推力挡边间产生间隙造成的 下沉量 ΔH。
ΔC1 C1 =ΔC0 C0 - x + Ga
2 下沉法与标准测量法的对分析
以 352124轴承为例 , 其轴向游隙 Ga 要求为 ( 0. 25～0. 35) mm,选 ΔC0 C0 为 - 0. 40 mm。下沉 法和标准测量法所得数据见表 1。
ISSN 1000 - 3762 轴承 2008年 6期 15 - 18 CN 41 - 1148 / TH Bearing 2008, No. 6
1 原模具结构及特点
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 0.14~0.240.18~0.30＞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。
装配通用技术条件
装配通用技术条件(JB/ZQ4000.9-86)1.外购材料与零部件应具有JB/ZQ4000.1-86<产品检验通用技术要求>中规定的检验报告与合格证.2.用于紧固机架,机座和压力容器压紧法兰的紧固件,在紧固后,螺钉或螺母的端面与被紧固零件间的倾斜不得大于1°.3.螺栓与螺母拧紧后,螺栓应露出螺母 2-4扣,不许露出过长或过短.4.各种密封毡圈、毡垫、石棉绳、皮碗等密封件装配前必须浸透油.钢纸板用热水泡软,紫铜垫作退火处理(加热至600-650℃后在水中冷却).5.d＞4mm圆锥销与孔应进行着色检查,其接触率不得低于 50%.带螺尾圆锥销打入后,大端须沉入相关件2-3扣.6.钩头键与楔键装配后,工作面上的接触率应在70%以上 ,其不接触部分不得集中于一段. 装配后外露尺寸应为斜面长度的10-15%(不包括钩头).7.花键或齿形离合器的装配, 单齿分度加工的矩形花键或齿形离合器的工作面研合后,同时接触的齿数不得少于 2/3;接触率在齿长和齿高方向上均不得低于50%,研合时可用0.05mm的塞尺检查齿侧隙,塞尺不得插入全齿长.8.锥轴伸与轴孔配合表面接触应均匀, 着色研合检验时其接触率不得低于70%.9.各类联轴器技术要求及轴向(△X)、径向(△Y)与角向(△α)的许用补偿量,应符合有关联轴器标准的规定.10.轴承外圈与开式箱体或轴承座的各半圆孔间不准有"夹帮"现象,各半圆孔的"修帮"尺寸,不准超过下表规定的最大值. 滚动轴承装配修帮尺寸mm━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━轴承外径D bmax hmax ──────────────────────≤120 0.10 10 120-260 0.15 15 260-400 0.20 20 ＞400 0.25 30 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━11.采用润滑脂的轴承,装配后在轴承空腔内注入相当空腔容积65-80%的清洁润滑脂.12.轴承装在轴上后应靠紧轴肩,轴承内圈在常温状态经打击没有串动现象的情况下,圆锥滚子轴承和向心推力球轴承与轴肩的间隙不得大于0.05mm.其它轴承不得大于0.10mm.13.装配滚动轴承允许采用机油加热进行热装,油的温度不得超过100℃.14.在轴两端采用了径向间隙不可调的向心轴承(或滚针轴承、螺旋滚子轴承等), 而且轴的轴向位移又是以两端端盖限定时,必须留出间隙 C.如果没规定C的数值,通常可按 C=0.2-0.4mm规定,当温差变化较大或两轴承中心距较大时,间隙 C的数值可按下式计算:C=Lα△t+0.15式中:C─ 轴承外座圈与端盖间的间隙,mm.L─ 两轴承中心距,mm.α─ 轴材料的线膨胀系数(取α=12×10^(-6)△t─ 轴工作时温度与环境温度之差,℃ .0.15─ 轴膨胀后剩余的间隙 ,mm.15.单列圆锥滚子轴承、向心推力球轴承、双向推力球轴承向游隙按(表1)调整.双列和四列圆锥滚子轴承在装配时均应检查其轴向游隙,并应符合(表2)的要求.表1 : mm━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━轴承内径向心推力球轴承向游隙单列圆锥滚子轴承向游隙双列推力球轴承向游隙轻系列中及重系列轻系列轻宽.中及中宽系列轻系列中及重系列───────────────────────────────────────────≤30 0.02-0.06 0.03-0.09 0.03-0.100.04-0.11 0.03-0.08 0.05-0.1130-50 0.03-0.09 0.04-0.10 0.04-0.110.05-0.13 0.04-0.10 0.06-0.1250-80 0.04-0.10 0.05-0.12 0.05-0.130.06-0.15 0.05-0.12 0.07-0.1480-120 0.05-0.12 0.06-0.15 0.06-0.150.07-0.18 0.06-0.15 0.10-0.18120-150 0.06-0.15 0.07-0.18 0.07-0.18 0.08-0.20 - -150-180 0.07-0.18 0.08-0.20 0.09-0.20 0.10-0.22 - -180-200 0.09-0.20 0.10-0.22 0.12-0.22 0.14-0.24 - -＞200-250 - -0.18-0.30 0.18-0.30 - - ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━表2: 双列、四列圆锥滚子轴承的轴向游隙mm━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━双列圆锥滚子轴向游隙轴承内径一般情况内圈比外圈温度高 25-30℃───────────────────────────≤80 0.10-0.20 0.30-0.4080-180 0.15-0.25 0.40-0.50180-225 0.20-0.30 0.50-0.60225-315 0.30-0.40 0.70-0.80315-560 0.40-0.50 0.90-1.00───────────────────────────四列圆锥滚子轴承内径轴向游隙───────────────────────────120-180 0.15-0.25180-315 0.20-0.30315-400 0.25-0.35400-500 0.30-0.40500-630 0.30-0.40630-800 0.35-0.45800-1000 0.35-0.451000-1250 0.40-0.50━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━16.滑动轴承上、下轴瓦的接合面要接触良好,无螺钉把紧的轴瓦接合面,用0.05mm和塞尺从外侧检查,在各处的塞入深度, 都不得大于接合面的1/3.17.上、下轴瓦装配后其外圆应与相关轴承孔良好接触,如果图样或相关设计文件对接触率未作具体规定时,应按下表的规定执行.上下轴瓦外圆与相关轴承孔的接触要求:━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━项目接触要求上瓦下瓦───────────────────────────接触角α:稀油润滑130°150°油脂润滑120°140° α角内接触率 60% 70%瓦侧间隙 b,mm D≤200时,0.05mm塞尺不准塞入D＞200时,0.10mm塞尺不准塞入━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━18.轴瓦内孔刮研后,应与相关轴颈接触良好, 如图样或相关设计文件未作具体规定时,则按下表的规定执行.上下轴瓦内孔与相关轴颈的接触要求:━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━接触角αα角范围内接触点,点数/25×25mm^2───────────────────────────稀油轴转速轴瓦内径,mm油脂 r/min ≤180 180-36 0 360-500润润≤300 43 2滑滑 300-500 5 43120°90° 500-1000 6 54＞1000 8 6 5━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━注:受力较小的轴瓦、接触点可在25×25mm^2的面积上,按表中数值降低1个接触点.19.上、下轴瓦接触角α以外的部分均需刮出油楔(如下表所示C1),楔形从瓦口开始由最大逐步过渡到零,楔形最大值按下表中规定. 上、下轴瓦经刮研达要求并组装后,轴瓦内径与轴顶部处的间隙值C应达到图样配合公差的中间值或接近上限值.上下轴瓦油楔尺寸:(油楔最大值C1)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━稀油润滑C1≈C油脂润滑距瓦两端面10-15mm范围内,C1≈C中间部位C1≈2C.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━注:C值为轴瓦的最大配合间隙.20.轴瓦中装固定销用的通孔,应在瓦口面与相关轴承孔的开合面保持平齐的情况下, 与其配钻铰. 固定销打入后,应与销孔紧密配合, 不得有松动现象,销子的端面应低于轴瓦内孔2-3mm.21.过盈配合零件在装配前必须对配合部位进行复检, 并做好记录.过盈量应符合图样或工艺文件的规定;与轴肩相靠的相头轮或环的端面,以及作为装配基准的轮缘端面,与孔的垂直度偏差应在图样规定的范围内.22.压装的轴和套允许在引入端制作导锥, 导锥的长度不准超过配合部位长度的15%,锥度各工厂自定.23.采用压力机压装时,应做好压力变化的记录,压力变化应当平稳,出现异常时就进行分析,不准有压坏零件配合表面的现象. 图样有最大压入力的要求时,应达到规定数值,不准过大或过小.24.压装完成后,在轴肩处必须靠紧,间隙不得大于0.10mm.25.热装薄环或轮缘时,在端面处应设置可靠的定位基准.热装后轴与环或轮毂与轮缘之间的中心不准出现互相偏斜现象.26.除铸铁轮毂与钢制轮缘在热装后可向轮毂内壁均匀浇冷水外,其余热装零件均应自然冷却,不准急冷.27.零件热装时,必须靠紧轴肩或其它相关端面.零件经过冷缩后, 零件与轴肩或其它相关端面的间隙在图样未做规定时, 不得大于配合长度尺寸的1/1000.28.主动链轮和被动链轮齿的中心线应当重合. 其偏移误码差不得大于两链轮中心距2/1000.29.链条非工作边的下垂度,在图样没有具体规定时,按两链轮中心距的1-4.5%的规定.30.相关的两个平面需要互研时, 只能在两个平面各自按平板或平尺刮研接近合格后,方准两件互研.被刮研表面接触点在图样或相关设计文件无具体规定或以精磨代替刮研时,应符合下表规定.一般情况下的平面刮研接触点━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━滑动速度接触面积,m^2≤0.20 ＞0.20m/s 点数/25×25mm^2───────────────────────────≤0.50 340.50-1.50 43━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━31.下列回转零件必须做静平衡试验:1).图样已给出不平衡力矩限值的零件;2).对于没有注明静平衡试验的回转零件,当Q.nmax＞25时均需进行静平衡试验.式中Q为回转零件的质量,t;nmax为回转零件的最大转速,r/min.当nmax≤20r/min的以及锻造的全加工、全对称的回转零件不作静平衡试验.32.对于需要作平衡试验,但未规定平衡精度时,按 JB/ZZ4-86<<刚体转动件的平衡>>规定的平衡精度G18执行.33.所有铸造液压缸体等容器,如试压工序是安排在粗加工后进行的,而在精加工后表面又出现了气孔、裂纹、夹渣等缺陷时,则必须重新进行试压.34.所有钢板焊接的液压罐等容器,焊后应进行试压, 焊缝处经过切削加工时,则要重新试压.35.锻造或锻焊结构的液压缸等,要采用外观、超声波探伤、液压试验等方法,对承压的可靠性进行检验.36.探伤表面粗糙度应达到Ra3.2μm.37.承压母体试压与装配后的密封试压,如无特殊规定试验压力,一般为工作压力的1.5倍.38.零件母体承压可靠性的试压,保压15min(允许补压),母体各部不准有渗漏现象.39.装配件密封性试压,保压2min,不降压,且各密封处不准有渗漏现象.40.固定在机体上的管路,应按照JB/ZQ4000.8-86<<管道与容器焊接防锈通用技术要求>>的规定,进行清洗与防锈处理锻件通用技术要求(JB/ZQ4000.7-86)1.锻件上不应有白点,根据图样、工艺文件或订货技术要求的规定进行白点检查, 当发现有白点时,该批所有锻件必须经单个检查后,确定是否合格.2.锻件的力学性能试验,按图样、工艺文件或订货技术要求的规定可在纵向、切向和横向的试样上进行,试验的结果应符合JB/ZQ4287-86 (优质碳素结构钢)和JB/ZQ4288-86(合金结构钢)的规定.3.锻件根据其用途和工作条件,按试验种类分为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ五组.每组锻件除Ⅰ组外,其必要的试验范围按下表规定.设计部门或订货单位对锻件力学性能有要求时,必须在图样或订货技术要求中注明.若未注明,则按Ⅰ组锻件处理.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━一、锻件组别:Ⅰ1.组别的基本标志1)检验特性: 不试验.2)组成批的条件: 同一钢号的锻件.二、锻件组别:Ⅱ1.组别的基本标志1)检验特性: 测定每批中锻件的硬度.2)组成批的条件:根据同一规范进行热处理的同一钢号的锻件.2.验收时的必要力学性能指标: HB1)力学性能: -2)硬度: 每批中试验5%,但不少于5件.三、锻件组别:Ⅲ1.组别的基本标志1)检验特性: 测定每一锻件的硬度.2)组成批的条件:共同进行热处理的同一钢号的锻件.2.验收时必要力学性能指标: HB3.试验方法:1)力学性能: -2)硬度: 每一锻件均受试验.四、锻件组别:Ⅳ1.组别的基本标志1)检验特性:测定每一锻件的硬度和每一批中的力学性能.2)组成批的条件:共同进行热处理的同一炉号的锻件.2.验收时的必要力学性能指标:σs或σb, δ5, ψ, αk1)力学性能: 试验数量.a.锻件重量在10kg以下,每批在300件以下者,试验2件;每批超过300件者,试验0.5%,但不少于2件.b.锻件重量超过10-20kg,每批在200件以下者,试验2件:每批超过200件者,试验1%,但不得少于2件.c.锻件重量超过20kg,每批超过150件以下者,试验2件;每批超过150者,试验1.5%,但不得少于3件.2)硬度:每一锻件均受试验,选择具有极限的毛坯作力学性能试验.五、锻件组别:Ⅴ1.组别的基本标志1)检验特性: 测定每一锻件的力学性能.2)组成批的条件: 每一锻件均单个验收.2.验收时的必要力学性能指标:σs或σb, δ5, ψ, αk1)力学性能: 每一锻件均受试验.2)硬度: 每一锻件均受试验.───────────────────────注:1.每批锻件由同一图号制造的锻件组成, 允许在同一批锻件中包括根据各种图号制造的外形尺寸近似的锻件.2.经订货单位同意, 允许把各种牌号钢制成的Ⅰ组锻件组成一批.3.对Ⅳ、Ⅴ组锻件验收时的必要力学性能指标σs和σb的选择,应在图样或订货技术要求中规定,如无规定,由制造厂工艺部门决定.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4.锻件的验收规则和试验方法按标准要求进行焊接件通用技术要求(JB/ZQ400.3-86)1.焊接结构件的长度尺寸公差见1-245c 尺寸和形位公差数值.plb,适用于焊接零件和焊接组件的长度尺寸. 焊接件的直线度.平面度和平行度公差见 1-245c 尺寸和形位公差数.plb,焊接结构件的尺寸公差与形位公差等级选用见1-245b 尺寸和形位公差等级.plb2.标注和未标注角度的偏差见1-246a 角度偏差.plb,角度偏差的公称尺寸以短边为基准边, 其长度从图样标明的基准点算起.3.喷丸处理的焊接件,为了防止钢丸钻入焊缝, 必须焊接内焊缝,并尽量避免内室和内腔.如果结构上必须有内室和内腔, 则必须进行酸洗,以便达到表面除锈质量等级Be(见JB/ZQ4000.10-86附录A). 对此图样需作标注.4.由平炉钢制造的低碳钢结构件, 可在任何温度下进行焊接.但为了避免焊接过程产生裂纹及脆性断裂, 厚度较大的焊接件,焊削必须根据工艺要求,进行预热和缓冷. 板厚超过30mm的重要焊接结构,焊后应立即消除内应力,消除内应力采用550-600℃ 回火,或200℃局部低温回火.5.普通低合金结构钢制造的焊接件,必须按照焊接零件的碳当量和合金元素含量、零件的厚度、钢结构件的用途和要求进行焊前预热和焊后处理,见表1 .表1:━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━钢号厚度mm 焊前预热焊后热处理温度℃℃──────────────────────────09Mn2 不预热不处理09Mn2Si 不预热不处理09MnV 不预热不处理12Mn 不预热不处理16Mn ≤40不处理或600-650回火16MnRE ＞40 ≥ 100不处理或600-650回火14MnNb ＞40 ≥ 100不处理或600-650回火15MnV ≤32不预热不处理或560-590,630-650回火15MnTi ＞32 ≥ 100不处理或560-590,630-650回火14MnMoNb ＞32 ≥ 100不处理或560-590,630-650回火15MnVN ≤3215MnVTiRE ＞32 ＞10018MnMoVNb ≥ 150 600-650回火14MnMoV ≥ 150 600-650回火14MnMoVB ≥ 150━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━在气温较低、焊接件厚度较大的情况下焊接的普通低合金结构,应按表2的规定预热.表2 :━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━钢板厚度,mm 焊接气温, ℃预热温度, ℃──────────────────────────≤16 －10以下 100-15016-24 －5以下100-15024-40 0以下任何温度＞40 0以下任何温度━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━6.有密闭内腔的焊接件,在热处理之前,应在中间隔板上适当的位置加工Φ10mm孔,使其空腔与外界相通.需在外壁上钻孔的, 在热处理后要重新堵上.7.焊缝射线探伤应符合GB3323-82的规定.要进行力学性能试验的焊接,应在图样或订货技术要求中注明.焊缝的力学性能试验种类、试样尺寸按GB2649-81-GB2656-81的规定,试样板焊后与工件经过相同的热处理,并事选经过外观无损探伤检查.8.焊件要进行密封性检验和耐压试验时,应按本标准要求进行.对耐压试验有要求时, 应在图样或订货要求中注明试验压力和试压时间.常用材料的相对加工性(JB/ZQ4011-84)━━━━━━━━━━━━━━━━━━钢种材料代号相对加工性──────────────────优质20 170碳素35 131钢45 10055 77 合35SiMn 54金42SiMn 54结38SiMnMo 65构38CrMoAlA 45钢60SiMnMo 5437SiMn2MoV 4420MnMo 9718MnMoNb 7420Cr 10520CrMnMo 2720CrMn2Mo 3840Cr 10050Cr 8035CrMo 7340CrSi 5438CrSiMnMo 5435Cr2MnMo 44轧辊60CrMnMo 44钢60CrMOV 44弹65Mn 50 簧60Cr2MoW 33钢50CrVA 44碳素T7 73 工T8 73 具T10 73 钢T12 62 合4CrW2Si 73金Cr12MoV 62工CrWMn 62 具5CrMnMo 62钢GCr15 73GCr15SiMn 73W18Cr4V 47 不2Cr13 100 锈3Cr13 77 钢1Cr18Ni9Ti 62碳素ZG230-450 144铸ZG270-500 144钢ZG310-570 118合ZG35SiMn 100金ZG35CrMnSi 100铸ZG35CrMo 100钢ZGMn13 118ZGCr22Ni2N 100灰HT150 83铸HT200 65铁HT250 52HT300 45 铸ZQSn6-6-3造ZQSn10-1 181有ZQA19-4 181色ZHA166-6-3-2 181合ZHMn58-2-2 307金ZL104 551ZL203 551 硬度換算公式:1.蕭氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+122.蕭式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+153.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3硬度測定範圍: HS<100HB<500HRC<70HV<1300。
双列圆锥滚子轴承轴向游隙的配制
每间隔 ９ 。 ０测量一点 ， 取其算术平均值 ． 内圈端 两
面 间的距离 Ｂ Ｂ为
。
三 三
图 １ 轴承 隔圈计 算有 关参数
由于轴 向游 隙值 Ｓ 是技 术条件所规定 的 ， 因
此 只要 确定 了两 内圈端 面 间的距 离 Ｂ 即可得 到 Ｂ， 隔圈 的宽 度 ６。 ６
图 ２ 测量 Ｂ Ｂ尺 寸
２ 轴 向 游 隙 的检 测
双列圆锥滚子轴承的轴向游隙虽经配制 隔圈
已经满足要 求 ， 在 实 际 生 产 过 程 中 仍 需 进 行 检 但
双列 圆锥滚子轴承的轴 向游 隙是靠配制隔圈 而得 以保证 的， 图 ２所示 ， 如 首先 ， 将洗净的合格 外圈和一个 内圈 总成 （ 经过装配 压合或焊接 了保 持架的内圈） Ｉ 按 位水平摆放， 测量前 ， 在外 圈端 面上施加 国标所规定的载荷 ， 并用手转动外圈， 使 滚子 与 滚道 及 大 挡 边 之 间有 正确 的 接 触后 ， 卸 即 下载荷 ， 加上平尺 ， 内径千分表测量尺寸口 每间 用 ，
收 稿 日期 ： ０ ２ ６一ｌ ０ ２—１ １
查， 采用的检测装置如 图 ３所示。测量轴 向游 隙 时， 需先 将被 测轴 承一 端 内 圈安 放在 底 座 上 ， 测 使 量仪表的测头打在被测轴承外 圈端面 的宽度中间 处， 仪表支架用紧固螺母 固定在底座上 ， 松开紧固 螺钉 ， 调整测量仪表至适 当的位置 ， 用紧固螺钉将 其紧固， 并使指针“ 对零” 。
双列圆锥滚子轴承轴向游隙测量方法的改进
双列圆锥滚子轴承轴向游隙测量方法的改进马兴海，顾淑君（1.哈尔滨轴承集团公司铁路轴承制造分厂，黑龙江哈尔滨150036）摘 要：双列圆锥滚子轴承轴向游隙用间隔圈的厚度尺寸的计算方法复杂，费时费力。
针对这一问题，设计和制造了轴向游隙测量辅具来确定中隔圈厚度尺寸与修磨量，保证了轴向游隙精度。
关键词：双列圆锥滚子轴承；轴向游隙；测量计算;修磨量中图分类号：TH133.33+2文献标识码：B方章编码：1672-4582（2012）-02-0077-02 Improvement on measurement method of axial clearance ofdouble row tapered roller bearingMa Xinghai,Gu Shujun(Railway Manufacturing Sub-factory,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin150036,China）Abstract:The method to determine axial of double row tapered roller bearing by calculating the thickness of spacer was complicated and took much time and energy.To counter the fact,the auxiliary measuring device was designed and made to determine the thickness of middle spacer and grinding amount.The accuracy of axial clearance was guaranteed with this simple and ef cient method.Key words:double row tapered roller bearing;axial clearance;measurement and calculation;grinding amount收稿日期：作者简介：2011-11-14.马兴海（1982-），男，助理工程师.1 前言 双列圆锥滚子轴承轴向游隙原有的测量方法是通过测量和记录内、外圈高度，双内组件基面相对外圈端面的测量高度，采用一系列公式计算才能确定，偏离基本游隙时由修磨中隔圈的厚度尺寸来确保其游隙合格（无中隔圈修磨内圈端面），这种方法费时费力效率较低。
(整理)轴承游隙表
轴承分类简介深沟球轴承最具代表性的滚动轴承，用途广泛可承受径向负荷与双向轴向负荷适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的安装最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内、外圈有一处装填槽，增加了装球数，提高了额定负荷主要适用的保持架：钢板冲压保持架（波形、冠形…单列；S形…双列）铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架主要用途：汽车：后轮、变速器、电气装置部件电气：通用电动机、家用电器其他：仪表、内燃机、建筑机械、铁路车辆、装卸搬运机械、农业机械、各种产业机械角接触球轴承套圈与球之间有接触角，标准的接触角为15°、30°和40°接触角越大轴向负荷能力也越大接触角越小则越有利于高速旋转单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷DB组合、DF组合及双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷DT组合适用单向轴向负荷较大，单个轴承的额定负荷不足的场合高速用ACH型轴承球径小、球数多，大多用于机床主轴角接触球轴承适用于高速及高精度旋转结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈，可承受径向负荷与双向轴向负荷无装填槽轴承也有密封型主要适用的保持架：钢板冲压保持架（碗形…单列；S形、冠形…双列）铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架主要用途：单列：机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴双列：油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械四点接触球轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷单个轴承可代替正面组合或背面组合的角接触球轴承适用于承受纯轴向负荷或轴向负荷成份较大的合成负荷该类轴承承受任何方向的轴向负荷时都能形成其中的一个接触角（α），因此套圈与球总在任一接触线上的两面三刀点接触主要适用的保持架：铜合金切制保持架主要用途：飞机喷气式发动机、燃汽轮机调心球轴承由于外圈滚道面呈球面，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上钢板冲压保持架：菊形…12、13、22…2RS、23…2RS葵形…22、23木工机械、纺织机械传动轴、立式带座调心轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子与滚道呈线接触，径向负荷能力大，即适用于承受重负荷与冲击负荷，也适用于高速旋转N型及NU型可轴向移动，能适应因热膨胀或安装误差引起的轴与外壳相对位置的变化，最适应用作自由端轴承NJ型及NF型可承受一定程度的单向轴向负荷，NH型及NUP型可承受一定程度的双向轴向负荷内圈或外圈可分离，便于装拆NNU型及NN型抗径向负荷的刚性强，大多用于机床主轴主要适用的保持架：钢板冲压保持架（Z形）、铜合金切制保持架、销式保持架、合成树脂成形保持架主要用途：中型及大型电动机、发电机、内燃机、燃汽轮机、机床主轴、减速装置、装卸搬运机械、各类产业机械实体型滚针轴承有内圈轴承的基本结构与NU型圆柱滚子轴承相同，但由于采用滚针，体积可以缩小，并可承受大径向负荷无内圈轴承要把具有合适精度和硬度的轴的安装面作为滚道面使用主要适用的保持架：钢板冲压保持架主要用途：汽车发动机、变速器、泵、挖土机履带轮、提升机、桥式起重机、压缩机圆锥滚子轴承该类轴承装有圆台形滚子，滚子由内圈大挡边引导设计上使得内圈滚道面、外圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷，双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷适用于承受重负荷与冲击负荷按接触胸（α）的不同，分为小锥角、中锥角和大锥角三种型式，接触角越大轴向负荷能力也越大外圈与内组件（内圈与滚子和保持架组件）可分离，便于装拆后置辅助代号"J"或"JR"的轴承具有国际互换性该类轴承还多使用英制系列产品主要适用的保持架：钢板冲压保持架、合成树脂成形保持架、销式保持架主要用途：汽车：前轮、后轮、变速器、差速器小齿轮轴。
双列圆锥滚子轴承轴向游隙调整方法的改进_于海
#" 改进措施及效果
调整轴向游隙可按下列步骤进行，首先确定圆锥滚 子直径偏差后，调整内圈滚道直径的公差，由于内圈大 挡边的宽度偏差的影响和其他几项相比很小，按工艺文 件规定控制就可保证。 根据滚子直径偏差和调整后的内
# !" ! " # " 年 第 # # 期 ! ! !" # $ % & ’ ! ( ) * + , -. / 0 1" 2 ( #
!" 结论
通过压缩改内圈滚道直径偏差和外圈滚道直径 偏 差，同时对内外圈的宽度公差进行加严，产品的合套率 大幅提高，产品的合套率由最初的不到 &() 提高到现在 的 %() 以上。提高了生产效率，降低了生产成本，增加 了经济效益，对今后相似型号产品的加工生产和装配有 很好的指导作用。
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圈滚道直径偏差计算外圈滚道直径的公差范围，同时对 内、外圈的宽度公差进行压缩。通过对定制内、外圈滚 道直径公差的零件进行装配，并对轴向游隙按行业标准 规定的方法进行测量，轴向游隙基本都能达到规定的范 围。 通过对零件内、外圈滚道直径及宽度的公差进行定 制和压缩，产品的合套率由最初的不到 &() 提高到现在 的合套率超过 %() ，而且由于合套率高，减少了套圈的 修磨或调换，提高了生产效率，减轻了操作人员的劳动 强度，减 少 了 实 际 操 作 人 员 的 数 量， 提高了设备利用率， 满 足 了 生 产 需 求， 满足了用户的需求。 同时这种 方 法 所 测 量的轴向 游 隙 值 与 装配后对 成 套 产 品
这是因为原装配工序为： ! 外圈清洗、外观 ! 滚道 分组!宽度分组。"内圈清洗、外观 ! 滚道分组 ! 宽度 分组!将滚子装入保持架，并装入内圈 ! 按要求分别合 套，测量轴向游隙!轴向游隙合格，注脂 ! 压装密封 ! 装弹簧锁圈!成品全检! 包装入库。若测量后对于轴向 游隙不合格产品，则需要修磨套圈或调换零件，以满足 规定要求。这种工艺装配工作效率低，劳动强度大，设 备利用率低。 通过对产品轴向游隙测量和调整方法的分析，认为 影响 /- 和 ,/ 数值的原因主要有： ! 内圈滚道直径尺 寸的变化。"内圈挡边宽度尺寸的变化。 # 内圈宽度尺 寸的变化。$圆锥滚子直径尺寸的变化。 % 外圈宽度尺 寸的变化。&外圈滚道直径尺寸的变化。 通常情况下，单列圆锥滚子轴承装配后的公称宽度
立磨磨辊轴承安装操作规程.
2、用毂盖 压紧圆锥滚子轴承外圈， 紧固螺栓。
1、用压盖压紧圆锥滚子轴承内 圈，紧固螺栓。
三、磨辊的装配（8-8）
2、安装后盖，并紧固螺栓
1、安装密封套
四、轴向游隙测量
四、轴向游隙测量
竖起磨辊，轮毂在下，轴朝上 安装千分表前清除密封盖法兰上的油脂和毛刺。
清洁辊轴，安装两个磁性千分表相距180度。 千分表必须安装在与被测物表面成直角的位置， 便于提高读数准确性。预加载两个千分表。
重新装上轴承隔圈、外圈
五、隔圈尺寸的确定及装配（7-7）
重新装上毂盖，紧固螺栓。 安装完成。
• 6、打开轴承包装后，保持轴承清洁； • 7、按立磨磨辊轴承装配图纸及相关规程进 行装配； • 8、按照《立磨磨辊轴承安装操作规程》进 行安装，测量轴向游隙，磨削隔圈（尺寸 确认后可选用平面磨床磨削）。
三、磨辊的装配
三、磨辊的装配（8-1）
3安装 圆锥滚子轴承
内圈与滚子组件到轴上
2安装 内隔套
三、磨辊的装配（8-3）
轴与轮毂组装: -插入轮毂内孔
-插入时旋转轴
…避免圆柱滚子轴承内圈与圆柱滚子碰伤 …尽最大可能使圆锥滚子排列整齐
三、磨辊的装配（8-4）
三、磨辊的装配（8-5）
安装轴承外隔圈
三、磨辊的装配（8-6）
安装外圈
三、磨辊的装配（8-7）
3、磨辊反转180° 安装密封环和后盖
四、轴向游隙 测量
步骤B(3-2): 使轴固定，将轮毂在顺时针及反时针方向 旋转几周，保证轴承滚动体处于正确位 置。. 在两个方向分别旋转轮毂几周，直到圆锥 滚子处于正确位置。 将法兰密封盖处标记与千分表测量位置对齐， 读取千分表的测量值......
记录数据
配对圆锥滚子轴承轴向游隙测量与隔圈选配
（２）读表时△‰的方向要正确。
（３）各零件的形位公差要尽可能Байду номын сангаас提高，以减 小外圈窄端面的跳动量。
（４）测量时测力要适中，外圈旋转要平稳。 （编辑：李超强）
万方数据
基面与内圈挡边斜面的接触不良，进而影响到游
隙的测量精度。
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图１ 外圈面对面配对圆锥滚子轴承
另外一种常规的测量方法如图２所示。在 Ｈ９０４等高度仪上分别测出两套单列轴承的装配宽
ｚ，瓦（内组件在下，外圈在上）和两个外圈的宽度 Ｃ。，Ｃ－，计算出两套轴承装配宽与外圈宽的差值
‰，Ｈ鼢，再用Ｈ９０４等高度仪测量出隔圈的宽度
Ｃ．＝０．０４０±０．０２０
则具有轴向游隙的隔圈宽度（取‰的中间
值）为
Ｈｓｌ＝１９．２５０＋０．０４０±０．０２０ ＝１９．２９０土０．０２０
＝Ｋ２±ａ／／，
如＝１９．３５０＋０．０４０±ｏ．０２０
＝１９．３９０－ｔ－Ｏ．０２０
＝疋４－△只
因为‰，以分组时都有一个公差范围，按照
上面分两组配隔圈，以％。＝１９．２５０±０．０２０，‰
Ａ‰值，确定该批产品的平均值。 实际中在测量单列轴承的‰时，可以通过调
换外囤或内组件，使批产品中的△氏趋近于某一 个分组值，可最大限度地减少△‰和隔圈的分组
数量。
２．４按游隙要求配隔圈
如图１所示，配对轴承没有轴向游隙时的隔圈
宽度为
Ｈｍ＝２‰＋△‰＋△％℃ｂ
若客户要求的轴向游隙为Ｇ。，则
以＝Ｈｍ＋０。
△月７Ｔｃｚ。＝Ａ７’眦一△Ｃｍｊ丑
△点ｋｃ。＝（△珥血．ｍ＋△日Ｔｃ一）／２＝Ｐ