滾動軸承技術(shù)知識——軸承游隙，如何調(diào)整游隙？
滾動軸承技術(shù)知識——軸承游隙，如何調(diào)整游隙？
- 2022/3/9 8:35:35
什么是軸承游隙？
簡單來說，軸承游隙就是單個軸承內(nèi)部、或者幾個軸承組成的系統(tǒng)內(nèi)部的間隙（或干涉）。游隙可分為軸向游隙和徑向游隙，這取決于軸承類型及測量方法。
為什么要調(diào)整軸承游隙？
打個比方，煮飯的時候水過多或過少，都會影響米飯的口感。同理，軸承游隙過大或過小，軸承的工作壽命乃至整個設(shè)備運行的穩(wěn)定性都會降低。
適用不同調(diào)整方法的軸承種類
游隙調(diào)整的方法由軸承類型決定，一般可以分為游隙不可調(diào)軸承和可調(diào)軸承。
游隙不可調(diào)軸承是指軸承出廠后，軸承的游隙就確定了，我們熟知的深溝球軸承、調(diào)心軸承、圓柱軸承都屬于這一類。
游隙可調(diào)軸承是指可以移動軸承滾道的相對軸向位置來獲得所需要的游隙，屬于這類的有圓錐軸承和角接觸球軸承及一些止推軸承。
▲圓錐滾子軸承
▲角接觸軸承
軸承游隙調(diào)整分類
對于不可調(diào)軸承的游隙，行業(yè)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值（CN，C3，C4等等），也可以定制特定的游隙范圍。當(dāng)軸、軸承座尺寸已知，相應(yīng)的內(nèi)、外圈配合量就確定了，安裝后的游隙就不能改變。由于在設(shè)計階段配合量是一個范圍，最后的游隙也存在一個范圍，在對游隙精度有要求的應(yīng)用就不適用。
可調(diào)軸承很好的解決了這個問題，通過改變滾道的相對軸向位置，我們可以得到一個確定的游隙值。如下圖，當(dāng)移動內(nèi)圈的位置，我們大致可以得到正、負兩種游隙。
影響軸承游隙的因素
最佳工作游隙的選擇是由應(yīng)用工況（載荷、速度、設(shè)計參數(shù)）和期望得到的工作狀態(tài)（最大壽命、最好的剛度、低的熱量產(chǎn)生、維護的便利等等）決定的。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，我們無法直接調(diào)整工作游隙，這就需要我們根據(jù)對應(yīng)用的分析和經(jīng)驗，計算出相應(yīng)的安裝后游隙值。
圓錐滾子軸承游隙的調(diào)整方法
不可調(diào)軸承的安裝后游隙主要受配合的影響，所以下面主要介紹可調(diào)軸承的游隙調(diào)整方法，以適用轉(zhuǎn)速范圍寬、可同時承受軸向力和徑向力的圓錐滾子軸承為例。
1、推拉法
推拉法一般用于正游隙，軸承滾道與滾動體之間的軸向間隙是可以測得的。對軸或者軸承座向一個方向施加一個力，推到底以后將百分表設(shè)為零位作參考，然后施加一個反方向的力，推到底以后百分表上指針的轉(zhuǎn)動量就是游隙值。測量時需慢慢震蕩旋轉(zhuǎn)滾子，確保滾子正確的定位在內(nèi)圈大擋邊上。
2、 Acro-SetTM法
Acro-Set的理論基礎(chǔ)是胡克定律，發(fā)生彈性形變的物體的形變量與所受的外力成正比。在一定的安裝力作用下，測量墊片或隔圈間隙來獲得正確的游隙。按照一個事先測試時創(chuàng)建的圖表直接讀出所需要的正確的墊片或隔圈尺寸。
該方法適用于正游隙和預(yù)緊，操作人員需要接受培訓(xùn)來創(chuàng)建圖表。
3、 Torque-SetTM法
Torque-Set的原理是，在預(yù)緊下，軸承的轉(zhuǎn)動力矩增長是軸承預(yù)緊力的函數(shù)。實驗結(jié)果顯示，一組同型號的新軸承，在給定預(yù)緊力的條件下，軸承的轉(zhuǎn)動力矩變化量很小。因此，可以用轉(zhuǎn)動力矩來估算預(yù)緊量。
該方法的原理即是在軸承的轉(zhuǎn)動力矩和預(yù)緊量之間建立一個換算關(guān)系，這需要通過測試獲得。然后再實際安裝時，就可以通過測得轉(zhuǎn)動力矩來決定墊片的厚度。
4、 Projecta-SetTM法
Projecta-Set就是將無法直接測量的墊片或隔圈厚度投射或者轉(zhuǎn)化到容易測量的地方。使用一個特制的量規(guī)套筒和隔圈即可達到這樣的效果。當(dāng)軸承的內(nèi)圈和外圈都是緊配合條件時，軸承的拆下和調(diào)整會很困難且耗時，此時Projecta-Set就體現(xiàn)出其優(yōu)點。
該方法對不同系列的軸承需要單獨的量規(guī)，相對成本較高。但是當(dāng)大批量安裝時，平均下來每次的成本就很合算。尤其在自動化領(lǐng)域，已經(jīng)證明是很有效的方法。
5、Set-RightTM法
Set-Right使用概率方法并控制相關(guān)零件的尺寸公差來確保所有的裝配總成中有99.73%的軸承游隙落在可接受的范圍內(nèi)。這是一組隨機變量組合后的數(shù)學(xué)預(yù)測，變量就是軸承公差和軸、軸承座等安裝組件的公差。
該方法不需要安裝調(diào)整，應(yīng)用組件簡單的裝配夾緊即可，因此大批量安裝非常方便。但是最后會得到一個游隙范圍（大概0.25mm），在某些應(yīng)用中能否采用Set-Right需要在設(shè)計階段決定。很多年來，不管是工業(yè)還是汽車領(lǐng)域，Set-Right的方法都得到了成功的使用。