如何选择滚动轴承的工作游隙？

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：由于过盈配合和温度的影响，轴承的工作游隙小于原始游隙。对于球轴承，最适宜的工作游隙是趋于零。对于滚子轴承，可保持少量的工作游隙。可以根据估算由过盈引起的径向游隙缩减量来选择所需的游隙组。滚动轴承的原始径向游隙，因内圈滚道扩张和外圈滚道收缩而缩减。其径向游隙减少量与配合零件的实际有效过盈量大小、相配轴颈大小、外壳孔的壁厚有关。轴承内圈与隔套挡肩之间留有0.5至1mm的间隙，作为补偿装配误差及套的轴向游动用。

由于过盈配合和温度的影响，轴承的工作游隙小于原始游隙。基本径向游隙组适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合，即对球轴承不得超过j5、k5（轴）和J6（座孔）；对滚子轴承不得超过k5、m5（轴）和K6（座孔）。在采用较紧配合、内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向载荷或需改善调心性能的场合，宜采用大游隙组；当旋转精度要求较高或需严格限制轴向位移时，宜采用小游隙组。

对于球轴承，最适宜的工作游隙是趋于零。对于滚子轴承，可保持少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中（例如机床主轴），轴承应有一定的预紧。

角接触球轴承、圆锥滚子轴承以及内圈带锥孔的轴承等，由于结构特点可以在安装或使用过程中调整游隙。

精确计算所需原始游隙是很困难的。可以根据估算由过盈引起的径向游隙缩减量来选择所需的游隙组。

现介绍一种由FAG提供的由过盈引起的径向游隙缩减量的估算方法，对实心轴、空心轴以及厚壁外壳、薄壁外壳都适用。

滚动轴承的原始径向游隙，因内圈滚道扩张和外圈滚道收缩而缩减。其径向游隙减少量与配合零件的实际有效过盈量大小、相配轴颈大小、外壳孔的壁厚有关。实际有效过盈量Δd_y、ΔD_y是指具有过盈的配合件相互压入后，凸凹不平的配合表面被压平，名义过盈量Δd、ΔD减小后的过盈量。表面越粗糙，被压平的尺寸越大。轴承内、外圈都是经淬火后精磨加工的，因此被压平的尺寸很小可以忽略不计。与轴承相配的轴颈或外壳孔配合表面被压平的尺寸G*，可根据表3-42按表面终加工的类别加以选取。在计算有效过盈量时，还应考虑名义过盈量的取值范围。一般加工中为避免废品，成品的尺寸大都集中在过端一侧。因此，名义过盈量取值时，应将配合零件的原公差带自过端压缩三分之一，故实际有效过盈量应为

Δd为名义过盈量，例如：

轴承内径φ40 公差_-⁰₁₂μm

轴φ40k5 公差⁺₊₂¹³μm

公差压缩1/3后

轴承内径φ40 公差_-⁰₈μm

轴φ40 公差⁺⁹₊₂μm

实际有效过盈量+17μm。

表3-42 过盈配合的压平尺寸G^* （μm）

图3-14为轴承内圈与轴配合后的几何尺寸。

图3-15为轴承外圈与外壳孔配合后的几何尺寸。

表3-43所列公式为计算径向游隙减少量的估算公式。

图3-14 内圈与轴配合后的几何尺寸

注：图中尺寸符号见表3-43

图3-15 外圈与外壳孔配合后的尺寸

注：图中尺寸符号见表3-43

表3 - 43 径向游隙量减小的估算公式

图3-16 内圈d—d/h曲线图

a）深沟球轴承 b）内圈带挡边圆柱滚子轴承 c）外圈带挡边圆柱滚子轴承 d）外圈带挡边圆柱滚子轴承 e）双列角接触球轴承 f）调心滚子轴承 g）调心球轴承

为了计算方便，将表3-43中式（1）、（3）的d/h、H/D用d—d/h曲线和D—H/D曲线表示。因为轴承内径d、内圈滚道挡边直径h、外圈直径D及外圈滚道挡边直径H均为结构尺寸，当轴承代号一定，则上述诸尺寸皆为已知。图3-16就是常用的轴承代号的d—d/h曲线组。在计算内圈滚道扩张量Δj时，由d查出d/h，代入表3-43中的式（1）即可算出Δj。图3-17是常用型号的D—H/D曲线组。同理，根据D查出对应的H/D，代入表3-43中的式（3）即可算出外圈滚道的收缩量ΔA。