间隙调整是轴承安装调整的关键技术,关系到轴承和整个设备的运行状态。空隙调整方法在米莉之间展示了轴承企业的真功夫。

什么是轴承间隙?

简而言之,轴承间隙是单个轴承内部或由多个轴承组成的系统内部的间隙(或干涉)。间隙可以根据轴承类型和测量方法分为轴向间隙和径向间隙。

为什么要调整轴承间隙?

例如,做饭时水太多或太少会影响米饭的口感。同样,如果轴承间隙过大或过小,轴承的工作寿命和整个设备工作的稳定性也会下降。

可应用多种调整方法的轴承类型

间隙调整方法取决于轴承类型,通常可以分为无法调整间隙的轴承和可调整的轴承。

不能调整间隙的轴承是指轴承出厂后决定轴承的间隙。我们熟悉的深沟球轴承、调整轴承、圆柱轴承都属于此类别。

间隙可调轴承是圆锥和角接触球轴承以及一些推力轴承,可以移动轴承流道的相对轴位置以获得所需间隙。

轴承间隙调整分类

对于不可调整的轴承间隙,业界有相应的标准值(CN、C3、C4等),您可以自订特定间隙范围。如果轴、轴承座大小已知,则相应的内外环配合量将确定,安装后不能更改间隙。在设计阶段,配合量是范围,因此最后的间隙也有范围,因此不适用于对间隙精度有要求的应用程序。

可调轴承很好地解决了这个问题,通过改变滚子的相对轴位置,可以获得恒定的间隙值。如下图所示,移动内圈的位置时,我们大致可以得到正负两个缝隙。

影响轴承间隙的因素

最佳工作间隙的选择由应用条件(载荷、速度、设计参数)和预期的工作状态(最大寿命、最佳刚度、低热生成、维护方便等)决定。但是,大多数应用程序无法直接调整工作间隙。为此,需要根据对应用程序的分析和经验计算适当的安装后间隙值。

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圆锥滚子轴承游隙的调整方法

不可调轴承的安装后游隙主要受配合的影响,所以下面主要介绍可调轴承的游隙调整方法,以适用转速范围宽、可同时承受轴向力和径向力的圆锥滚子轴承为例。

1. 推拉法

推拉法一般用于正游隙,轴承滚道与滚动体之间的轴向间隙是可以测得的。对轴或者轴承座向一个方向施加一个力,推到底以后将百分表设为零位作参考,然后施加一个反方向的力,推到底以后百分表上指针的转动量就是游隙值。测量时需慢慢震荡旋转滚子,确保滚子正确的定位在内圈大挡边上。

2. Acro-SetTM法

Acro-Set的理论基础是胡克定律,发生弹性形变的物体的形变量与所受的外力成正比。在一定的安装力作用下,测量垫片或隔圈间隙来获得正确的游隙。按照一个事先测试时创建的图表直接读出所需要的正确的垫片或隔圈尺寸。

该方法适用于正游隙和预紧,操作人员需要接受培训来创建图表。

3. Torque-SetTM法

Torque-Set的原理是,在预紧下,轴承的转动力矩增长是轴承预紧力的函数。实验结果显示,一组同型号的新轴承,在给定预紧力的条件下,轴承的转动力矩变化量很小。因此,可以用转动力矩来估算预紧量。

该方法的原理即是在轴承的转动力矩和预紧量之间建立一个换算关系,这需要通过测试获得。然后在实际安装时,就可以通过测得转动力矩来决定垫片的厚度。

4. Projecta-SetTM法

Projecta-Set就是将无法直接测量的垫片或隔圈厚度投射或者转化到容易测量的地方。使用一个特制的量规套筒和隔圈即可达到这样的效果。当轴承的内圈和外圈都是紧配合条件时,轴承的拆下和调整会很困难且耗时,此时Projecta-Set就体现出其优点。

该方法对不同系列的轴承需要单独的量规,相对成本较高。但是当大批量安装时,平均下来每次的成本就很合算。尤其在自动化领域,已经证明是很有效的方法。

5. Set-RightTM法

Set-Right使用概率方法并控制相关零件的尺寸公差来确保所有的装配总成中有99.73%的轴承游隙落在可接受的范围内。这是一组随机变量组合后的数学预测,变量就是轴承公差和轴、轴承座等安装组件的公差。

该方法不需要安装调整,应用组件简单的装配夹紧即可,因此大批量安装非常方便。但是最后会得到一个游隙范围(大概0.25mm),在某些应用中能否采用Set-Right需要在设计阶段决定。很多年来,不管是工业还是汽车领域,Set-Right的方法都得到了成功的使用。

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