圓柱滾子軸承徑向游隙的調(diào)整方法

薛武李杰宋亮王鵬

（漢川機床集團有限公司，陜西漢中 723003）

1 概述

回轉(zhuǎn)類部件支撐軸使用的軸承必須能夠承受較大徑向力，一般選用交叉滾子軸承或圓柱滾子軸承都可以滿足要求。交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)相對簡單、成本低。因此，在大型回轉(zhuǎn)類部件中廣泛使用圓柱滾子軸承。圓柱滾子軸承有圓柱孔和圓錐孔兩種類型，本文主要討論廣泛應(yīng)用于對徑向跳動要求較高的回轉(zhuǎn)類部件中的圓錐孔圓柱滾子軸承徑向游隙的調(diào)整方法。

徑向游隙表示軸承一個套圈固定時，另一套圈沿徑向由一個極限位置到另一個極限位置的移動量，是評價圓柱滾子軸承優(yōu)劣的一個重要的精度指標(biāo)，直接影響與軸承配合的回轉(zhuǎn)部件的徑向精度。例如，圖1立式數(shù)控車床工作臺結(jié)構(gòu)中，雙列圓柱滾子軸承的徑向游隙直接影響到工作臺的徑向精度和性能。所以，把圓柱滾子軸承的徑向工作游隙調(diào)整到最佳狀態(tài)至關(guān)重要。

圓錐孔圓柱滾子軸承安裝后可以獲得正游隙、零游隙或者負(fù)游隙（即預(yù)載）。在實際應(yīng)用中合理地選擇軸承游隙，還應(yīng)在軸承原始游隙的基礎(chǔ)上考慮因配合、內(nèi)外圈熱變形以及載荷等因素所引起的游隙變化，以使工作游隙接近于最佳狀態(tài)。

圖1結(jié)構(gòu)中影響雙列圓柱滾子軸承徑向游隙的最大因素是內(nèi)外圈熱變形。在穩(wěn)定的工作狀態(tài)下，內(nèi)圈比外圈的溫度高、膨脹量大，使徑向游隙減小。徑向游隙的減小量 Δu（mm）=Δtα（d+D）/2。式中:Δt為內(nèi)外圈溫差（一般情況下約為5～10℃）;α為鋼的線膨脹系數(shù)，α=0.000 011;d為軸承公稱內(nèi)徑;D為軸承外徑。

圖1結(jié)構(gòu)中軸承公稱內(nèi)徑為180 mm，軸承外徑為280 mm，Δt=10℃，可計算出Δu=0.025 3 mm。

試驗分析表明，使軸承壽命最大的工作游隙值是一個比零稍小的數(shù)值。在實際裝配過程中，只要將圖1中雙列圓柱滾子軸承的裝配游隙調(diào)整至接近0，再綜合內(nèi)外圈熱變形Δu=0.025 3 mm的影響，就可以獲得最接近軸承最佳工作狀態(tài)時的徑向工作游隙值。

2 圓柱滾子軸承徑向游隙調(diào)整的方法

圖2所示結(jié)構(gòu)是專為調(diào)整圖1中雙列圓柱滾子軸承的徑向游隙設(shè)計的。通過分別擰緊均勻分布的壓板壓緊螺釘，給隔套施加足夠大的力，使軸承內(nèi)圈與調(diào)整墊緊密貼合;然后用手轉(zhuǎn)動軸承的外圈，通過千分表觀察軸承的徑向跳動，記錄數(shù)值;松開壓緊螺釘，取下調(diào)整墊（調(diào)整墊為2個半圓組成，裝配好后用鍍鋅鐵絲捆綁，拆除時不用取下軸承）配磨，配磨量和千分表的跳動量有關(guān)，跳動量大就多磨，如果把握不好其配磨量，配磨0.03～0.05 mm左右;將配磨好的調(diào)整墊塞入軸承底下，再次分別擰緊均勻分布的壓緊螺釘，給隔套施加足夠大的力，用手轉(zhuǎn)動軸承外圈，觀察千分表讀數(shù)的變化;重復(fù)上述步驟直到千分表的指針跳動接近0時，證明軸承自身徑向游隙已接近0，此時軸承已經(jīng)安裝到位。這里必須注意的是，在給隔套施加力時必須是分別擰緊均勻分布壓板壓緊螺釘，在隔套圓周上均勻施力，否則會把軸承壓偏，達不到所要的精度。

3 結(jié)語

上述調(diào)整圓柱滾子軸承徑向游隙的結(jié)構(gòu)和方法，使圖1立式數(shù)控車床工作臺結(jié)構(gòu)中的雙列圓柱滾子軸承的徑向游隙很容易調(diào)整到最佳狀態(tài)，再通過改善加工工藝，提高工作臺自身的徑向跳動，就可以使工作臺最終的徑向跳動達到最小值。采用上述結(jié)構(gòu)和方法，很容易提高回轉(zhuǎn)類部件的徑向幾何精度。

［1］FAG滾動軸承樣本［Z］.2010.

［2］機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊:第3卷［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2004.