在空載情況下,
軸承內(nèi)外滾道之間能移動(dòng)的最大距離就是軸承的游隙。徑向運(yùn)動(dòng)是徑向間隙,軸向運(yùn)動(dòng)是軸向間隙。在裝配過程中能準(zhǔn)確把握間隙調(diào)整和預(yù)緊工藝并正確應(yīng)用,是軸承裝配質(zhì)量的保證。
滾動(dòng)軸承裝配時(shí),其游隙范圍應(yīng)合適。游隙過大,會(huì)使同時(shí)承受載荷的滾動(dòng)體數(shù)量減少,單個(gè)滾動(dòng)體的載荷增加,軸承的承載能力大大降低,從而降低軸承的旋轉(zhuǎn)精度,增加振動(dòng)和噪聲,縮短使用壽命;如果間隙過小,會(huì)增加摩擦力,導(dǎo)致軸承發(fā)熱,加劇磨損,甚至導(dǎo)致軸承在運(yùn)行中咬死,也會(huì)縮短使用壽命。因此,裝配時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制和調(diào)整滾動(dòng)軸承的間隙。[1]
1.滾動(dòng)軸承游隙的選擇
軸承間隙對(duì)軸承壽命、溫升、噪聲等有很大影響。因此,必須根據(jù)工作條件和使用性能要求選擇合適的間隙。軸承游隙分為徑向游隙和軸向游隙,分別表示固定的一個(gè)套筒和另一個(gè)套筒在徑向和軸向從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的位移。軸承的徑向游隙,包括軸承安裝前自由狀態(tài)下的原始游隙,主軸和軸承座安裝后的裝配游隙,工作時(shí)在載荷下形成的工作游隙。
對(duì)于滾珠軸承,最合適的工作游隙接近于零;對(duì)于滾柱軸承,可以保持少量的工作間隙。在需要良好支承剛度的零件中,軸承應(yīng)具有一定的預(yù)緊力。這是確定軸承徑向游隙的原則。在GB4604-93中,滾動(dòng)軸承的徑向游隙分為五組,游隙值由小到大,其中0組為標(biāo)準(zhǔn)游隙。在高溫、高速、低噪聲、低摩擦等特殊條件下工作的軸承,應(yīng)具有較大的徑向游隙。精密主軸軸承應(yīng)選擇小徑向游隙。需要注意的是,軸承安裝后的工作游隙比安裝前的原始游隙要小,因?yàn)檩S承要承受一定的載荷旋轉(zhuǎn),以及軸承配合和載荷引起的彈性變形。[2]
對(duì)于徑向推力球軸承和圓錐滾子軸承,通常是面對(duì)面或背對(duì)背安裝,其內(nèi)部游隙或預(yù)緊力是由某一軸承套圈的軸向位置決定的。從零間隙條件開始,通過調(diào)整軸承外圈上墊圈的厚度或松開或擰緊軸上的支承螺母,可以獲得規(guī)定的間隙。這種軸承的軸向游隙和徑向游隙有固定的關(guān)系,滿足其中之一就足夠了。
選擇軸承間隙時(shí),還應(yīng)考慮以下方面:
1.軸承的工作條件,如負(fù)荷、溫度、速度等。;
2.對(duì)軸承性能的要求,如旋轉(zhuǎn)精度、摩擦扭矩、振動(dòng)和噪聲等。
3.當(dāng)軸承與軸、殼孔過盈配合時(shí),軸承間隙會(huì)減小;
4.軸承工作時(shí),內(nèi)外圈溫差導(dǎo)致軸承游隙減小;
5.由于軸和殼體材料膨脹系數(shù)不同,軸承間隙減小或增大;
6.深溝球軸承由于軸承內(nèi)外圈溫差大,需要承受較大的軸向載荷或提高調(diào)心性能,要求提高極限轉(zhuǎn)速,降低軸承的摩擦力矩等。
7.當(dāng)基本組不能滿足使用要求時(shí),應(yīng)選擇輔助組的間隙。大間隙輔助組適用于軸承、軸和殼孔之間的過盈配合,小間隙輔助組適用于要求高旋轉(zhuǎn)精度、需要嚴(yán)格控制殼孔軸向位移、需要降低振動(dòng)和噪聲的場(chǎng)合。
二、滾動(dòng)軸承間隙的調(diào)整
滾動(dòng)軸承的間隙可以調(diào)整,也可以不調(diào)整。除角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承和推力滾子軸承外,其他類型軸承的游隙是不可調(diào)的??烧{(diào)軸承應(yīng)在安裝后和使用過程中進(jìn)行調(diào)整。通過使用過程中的調(diào)整,可以部分補(bǔ)償軸承磨損造成的軸承游隙增大。對(duì)于帶有不可調(diào)節(jié)間隙的軸承,裝配后和使用期間仍應(yīng)檢查間隙。根據(jù)檢查結(jié)果,決定是否重裝、修理或更換。
軸向間隙和徑向間隙關(guān)系不大,安裝時(shí)直接控制軸向間隙。應(yīng)該考慮是單獨(dú)使用還是成對(duì)使用。如果使用單個(gè)軸承,由于軸承是可分離的,安裝后的軸向間隙需要自己控制。軸的軸向極限位置可用百分表測(cè)量(推拉極限位置的位移);如果成對(duì)使用,只需頂緊內(nèi)外圈,在制造過程中通過槽位來控制間隙。
在高精度、低發(fā)熱的情況下,可以使用負(fù)間隙。測(cè)量時(shí),推不動(dòng)就是負(fù)間隙。但如果突然過緊,會(huì)導(dǎo)致軸被燒死。如果精度要求不高,安裝時(shí)軸向間隙應(yīng)控制在0.1-0.3mm之間。如果軸嚴(yán)重發(fā)熱,需要再次加大間隙。
調(diào)整滾動(dòng)軸承軸向游隙的方法有很多種,如墊片調(diào)整、螺母調(diào)整、螺旋蓋調(diào)整、內(nèi)外夾套調(diào)整等。墊片調(diào)整方法是最常用的調(diào)整方法。調(diào)整時(shí),一般不用墊片擰緊側(cè)蓋的固定螺絲,直到軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)為止。此時(shí),軸承中沒有間隙。用厚度規(guī)測(cè)量側(cè)蓋與軸承座端面之間的距離K,然后加墊片,墊片的厚度等于K值加上軸向間隙。特別是,這種方法的調(diào)整精度取決于側(cè)蓋和墊圈的質(zhì)量。一套墊片應(yīng)由各種厚度的墊片組成,墊片應(yīng)光滑潔凈,內(nèi)外邊緣不得有毛刺。
以圓錐滾子軸承游隙調(diào)整為例,經(jīng)驗(yàn)方法如下:
1.將傳動(dòng)軸放平,軸承內(nèi)外圈垂直;
2.旋轉(zhuǎn)軸,觀察輥?zhàn)邮欠裨跐L動(dòng)或滑動(dòng)。如果4個(gè)或5個(gè)滾子在滑動(dòng),則軸向間隙過大;如果所有滾輪都在滾動(dòng),則間隙太小;如果有2個(gè)或3個(gè)滾輪處于滑動(dòng)狀態(tài),則比較理想。
3.宜結(jié)合比較各種調(diào)整方法。如果都符合要求,精度和可靠性都會(huì)提高。
在調(diào)整滾動(dòng)軸承游隙的過程中,除滿足滾動(dòng)軸承裝配的一般技術(shù)要求外,還應(yīng)著重考慮軸承溫升和潤滑對(duì)調(diào)整工作的影響,并在空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)后進(jìn)行仔細(xì)檢查和二次調(diào)整。細(xì)心的工作態(tài)度也是裝配工不可或缺的素質(zhì)。