
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(shí),將其內(nèi)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(dòng)時(shí)的移動(dòng)量。根據(jù)移動(dòng)方向,可分為徑向游隙和軸向游隙。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的游隙(稱做工作游隙)的大小對(duì)軸承的滾動(dòng)疲勞壽命、溫升、噪聲、振動(dòng)等性能有影響。
徑向游隙非預(yù)緊狀態(tài),能承受徑向載荷的軸承,其徑向內(nèi)部游隙G為:在不同角度方向,無(wú)外載荷作用時(shí)一個(gè)套圈相對(duì)另一套圈從一個(gè)徑向偏心極限位置,移向相反極限位置的徑向距離的算術(shù)平均值。
最佳工作游隙的選擇是由應(yīng)用工況(載荷、速度、設(shè)計(jì)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(hù)的便利等等)決定的。然而,在大多數(shù)應(yīng)用中,我們無(wú)法直接調(diào)整工作游隙,這就需要我們根據(jù)對(duì)應(yīng)用的分析和經(jīng)驗(yàn),計(jì)算出相應(yīng)的安裝后游隙值。
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(shí)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(dòng)體之間的軸向間隙是可以測(cè)得的。對(duì)軸或者軸承座向一個(gè)方向施加一個(gè)力,推到底以后將百分表設(shè)為零位作參考,然后施加一個(gè)反方向的力,推到底以后百分表上指針的轉(zhuǎn)動(dòng)量就是游隙值。測(cè)量時(shí)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(cè)量墊片或隔圈間隙來(lái)獲得正確的游隙。按照一個(gè)事先測(cè)試時(shí)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(lái)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(dòng)力矩增長(zhǎng)是軸承預(yù)緊力的函數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,一組同型號(hào)的新軸承,在給定預(yù)緊力的條件下,軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩變化量很小。因此,可以用轉(zhuǎn)動(dòng)力矩來(lái)估算預(yù)緊量。
該方法的原理即是在軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和預(yù)緊量之間建立一個(gè)換算關(guān)系,這需要通過(guò)測(cè)試獲得。然后在實(shí)際安裝時(shí),就可以通過(guò)測(cè)得轉(zhuǎn)動(dòng)力矩來(lái)決定墊片的厚度。
4. Projecta-SetTM法
Projecta-Set就是將無(wú)法直接測(cè)量的墊片或隔圈厚度投射或者轉(zhuǎn)化到容易測(cè)量的地方。使用一個(gè)特制的量規(guī)套筒和隔圈即可達(dá)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(shí),軸承的拆下和調(diào)整會(huì)很困難且耗時(shí),此時(shí)Projecta-Set就體現(xiàn)出其優(yōu)點(diǎn)。
該方法對(duì)不同系列的軸承需要單獨(dú)的量規(guī),相對(duì)成本較高。但是當(dāng)大批量安裝時(shí),平均下來(lái)每次的成本就很合算。尤其在自動(dòng)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(lái)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(jī)變量組合后的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè),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(diào)整,大批量的安裝非常方便,用組件簡(jiǎn)單的裝配夾緊就可以了。但是最后會(huì)得到一個(gè)游隙范圍(大概0.25mm),能否采用Set-Right需要在設(shè)計(jì)階段決定。經(jīng)過(guò)多年嘗試,在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域,Set-Right的方法在使用上很是成功。