
軸承游隙又稱為軸承間隙。所謂軸承游隙,即指軸承在未安裝于軸或軸承箱時,將其內圈或外圈的一方固定,然后便軸承游隙未被固定的一方做徑向或軸向移動時的移動量。根據移動方向,可分為徑向游隙和軸向游隙。運轉時的游隙(稱做工作游隙)的大小對軸承的滾動疲勞壽命、溫升、噪聲、振動等性能有影響。
徑向游隙非預緊狀態(tài),能承受徑向載荷的軸承,其徑向內部游隙G為:在不同角度方向,無外載荷作用時一個套圈相對另一套圈從一個徑向偏心極限位置,移向相反極限位置的徑向距離的算術平均值。
最佳工作游隙的選擇是由應用工況(載荷、速度、設計參數(shù))和期望得到的工作狀態(tài)(最大壽命、最好的剛度、低的熱量產生、維護的便利等等)決定的。然而,在大多數(shù)應用中,我們無法直接調整工作游隙,這就需要我們根據對應用的分析和經驗,計算出相應的安裝后游隙值。
不可調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軸承的游隙調整方法,以適用轉速范圍寬、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動量就是游隙值。測量時需慢慢震蕩旋轉滾子,確保滾子正確的定位在內圈大擋邊上。
2. Acro-SetTM法
Acro-Set的理論基礎是胡克定律,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緊,操作人員需要接受培訓來創(chuàng)建圖表。
3. Torque-SetTM法
Torque-Set的原理是,在預緊下,軸承的轉動力矩增長是軸承預緊力的函數(shù)。實驗結果顯示,一組同型號的新軸承,在給定預緊力的條件下,軸承的轉動力矩變化量很小。因此,可以用轉動力矩來估算預緊量。
該方法的原理即是在軸承的轉動力矩和預緊量之間建立一個換算關系,這需要通過測試獲得。然后在實際安裝時,就可以通過測得轉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。當軸承的內圈和外圈都是緊配合條件時,軸承的拆下和調整會很困難且耗時,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。尤其在自動化領域,已經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。這是一組隨機變量組合后的數(shù)學預測,變量就是軸承公差和軸、軸承座等安裝組件的公差。
這種方法不用安裝調整,大批量的安裝非常方便,用組件簡單的裝配夾緊就可以了。但是最后會得到一個游隙范圍(大概0.25mm),能否采用Set-Right需要在設計階段決定。經過多年嘗試,在工業(yè)和汽車領域,Set-Right的方法在使用上很是成功。