軸承游隙選用指南（鐵姆肯）

1、軸承游隙選用指南鐵姆肯無錫軸承 工程應(yīng)用效勞部 2003年1月1.軸承徑向軸向游隙內(nèi) 容2.正確選擇游隙的重要性3.不同狀態(tài)下的游隙和相互關(guān)系 4.有效游隙的計(jì)算 5.標(biāo)準(zhǔn)游隙的選擇 6.非標(biāo)準(zhǔn)游隙C9組游隙的選擇7.有效游隙太小造成軸承提前失效實(shí)例分析 軸承的徑向軸向游隙是當(dāng)軸承無外負(fù)荷作用時，一套圈相對另一套圈，從一個徑向軸向極限位置移向相反極限位置的徑向軸向距離。在現(xiàn)實(shí)中由于套圈的形狀誤差和滾動體的不一致性，它應(yīng)采用在套圈的不同方向以及套圈和滾動體不同相對位置狀態(tài)下的徑向軸向位移的平均值。 軸承徑向游隙1.軸承徑向軸向游隙 游隙是軸承的一個重要技術(shù)參數(shù)，它直接影響到軸承的載荷分布、振動、

2、噪音、摩擦、溫升、使用壽命和機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)精度等技術(shù)性能。 游隙過大，會引起軸承內(nèi)部承載區(qū)域減小，接觸面應(yīng)力增大，從而使用壽命縮短。過大的游隙還會使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)精度下降，振動和噪音增大。 游隙過小，可能會在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)負(fù)游隙過盈，引起摩擦發(fā)熱增大，溫升提高，進(jìn)而使有效游隙更小或過盈更大，如此惡性循環(huán)將導(dǎo)致軸承抱死。2.正確選擇游隙的重要性3.不同狀態(tài)下的游隙和相互關(guān)系 初始游隙o：軸承在未安裝狀態(tài)下不承受載荷時的游隙， 即供貨游隙。 殘留游隙r：軸承安裝后的游隙。軸承在安裝后由于配 合作用一般內(nèi)圈脹大，外圈縮小，因此 r = o fi fo (1) 式中，fi 為內(nèi)圈和軸配合引起的游隙減少量; fo

3、 為外圈和軸殼配合引起的游隙減少量。d 內(nèi)徑和軸配合的過盈量mm； d 軸承內(nèi)徑mm； di 軸承內(nèi)圈平均外徑mm；di如無確切數(shù)據(jù)，可按下式估計(jì)：di=(3D+7d)/10 do 空心軸的內(nèi)徑mm，如實(shí)心軸do=0 D 外徑和軸殼配合的過盈量mm； D 軸承外徑mm； De 軸承外圈平均內(nèi)徑mm；De如無確切數(shù)據(jù)，可按下式估計(jì):De=(7D+3d)/10 Dh 軸承座外徑mm, 如剛體軸承座 Dh= .問題： 相同過盈量對不同系列軸承的殘留游隙是如何影響的？相同過盈量對不同軸承系列游隙產(chǎn)生的影響軸承型號 dDd De d/ d De/D 50 80 59 71 0.85 0.88 50 90

4、 62 78 0.80 0.86 50 110 68 92 0.74 0.836410 50 130 74 106 0.68 0.81 23132 160 270 190 248 0.84 0.91 有效游隙e：軸承在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時的游隙。由于軸承在實(shí)際 工作時受溫升和散熱條件的影響，一般是內(nèi) 圈溫度高于外圈溫度，導(dǎo)致游隙減少。 因此 e = r t (2) 式中： t為軸承內(nèi)外圈溫差導(dǎo)致的游隙減少量。 t = t Do mm)式中， 軸承鋼的膨脹系數(shù)1.12x10-5 (1/oC); t 內(nèi)外套圈的溫度差(oC)，t = T內(nèi) - T外 Do 外圈滾道直徑mm。 Do 如無確切數(shù)據(jù)，可按以下方法

5、估計(jì)： 對球軸承、調(diào)心滾子軸承：Do=(4D+d)/5 對圓柱滾子軸承：Do=(3D+d)/44.有效游隙的計(jì)算 由 r = o fi fo (1) e = r t (2) e =o fi fot (3) 只要計(jì)算出上述幾個影響游隙的因素，軸承的有效 游隙即可按照3式計(jì)算出來。4.1 舉例 軸承23132CA ，配合主軸實(shí)心公差為p6,配合的軸 殼外徑330公差為K7,軸承正常工作時內(nèi)圈溫度高于外圈 約10 oC。試作有效游隙驗(yàn)算。 23132CA：外徑D=270mm,內(nèi)徑d=160mm,接觸角=11o45, 外圈內(nèi)徑 De=248mm,內(nèi)圈外徑 di=190mm,外圈滾道直徑 Do=248m

6、m,根本組游隙:最大0.17mm,最小0.11mm。=(0.068+0.025)x 160/190=0.078 t = t Do =1.12x10-5x10 x248=0.028 emin=o fi fo t =0.11-0.078-0.025-0.028= - 0.021mm 經(jīng)驗(yàn)算，軸承的有效游隙e min = 0.021mm0，說明軸承實(shí)際上有可能在負(fù)游隙過盈狀態(tài)下運(yùn)行。這將引起內(nèi)、外圈滾道與滾動體摩擦發(fā)熱增大，軸承溫升提高，會造成軸承嚴(yán)重發(fā)熱或抱死而損壞。 如果改變選用C3組游隙最大0.22mm, 最小0.17mm,那么最小有效游隙： e min =o fi fo =0.039mm 5

7、.標(biāo)準(zhǔn)游隙的選擇 TWB 可向用戶提供C2、C0、C3、C4和C5組標(biāo)準(zhǔn)游隙軸承 ，它與國內(nèi)和國際主要軸承制造廠商的游隙標(biāo)準(zhǔn)是一致的。具體的游隙值初始游隙可在軸承樣本等資料上查得。用戶在訂貨時應(yīng)將游隙代號加在軸承代號后面，根本組游隙C0可以省略。 例如： C0組標(biāo)準(zhǔn)游隙23132CA軸承，應(yīng)寫為：23132CA； C3組標(biāo)準(zhǔn)游隙23132CA軸承，應(yīng)寫為：23132CA/C3。調(diào)心滾子軸承徑向游隙表單位：微米u(yù)m) 用戶在選擇游隙時，有條件情況下應(yīng)該按照公式 e =o fo -fi t (3)做有效游隙驗(yàn)算。 理想的有效游隙應(yīng)當(dāng)是零游隙，因?yàn)槟艿玫阶钫_的載荷分配和最長的使用壽命。為了獲得較大

8、的剛性和較高旋轉(zhuǎn)精度，可以讓軸承在適當(dāng)?shù)呢?fù)游隙狀態(tài)下工作。 因此當(dāng)工作條件變化較大，安裝配合控制得不嚴(yán)，內(nèi)圈散熱條件差，從平安性考慮，那么應(yīng)保存一定的有效游隙，或以最壞情況來驗(yàn)算有效游隙。如用戶沒有條件做有效游隙驗(yàn)算時，可以參照下表選擇游隙。 但是由于受到安裝、配合及軸和孔的加工精度等的影響，理想的零游隙和適當(dāng)?shù)呢?fù)游隙很難控制和保證。使 用 條 件 應(yīng) 用 舉 例 選用游隙 1. 安裝配合精密或非過盈配合 2. 要求嚴(yán)格控制振動噪音 3. 要求精確的徑向或軸向定位 測試設(shè)備，儀器 低噪音、小型電機(jī) 精密軋機(jī) C2 1. 一般的安裝配合條件 （由樣本推薦） 2. 一般載荷和轉(zhuǎn)速，工作溫升不大 通

9、用機(jī)械 減速機(jī)，傳動機(jī)構(gòu)C0 1. 內(nèi)圈和外圈過盈配合，或其中某 一件過盈量大 2. 內(nèi)圈不容易散熱 3. 調(diào)心滾子軸承以承載為主要目的， 工作條件變化大時 鐵路車輛 造紙干燥機(jī) 礦山機(jī)械 C3使 用 條 件 應(yīng) 用 舉 例 選用游隙 1.內(nèi)圈和外圈過盈配合，且過盈量 較大； 2.工作溫升高，且內(nèi)圈不容易散熱 3.角接觸使用的球軸承；球軸承內(nèi) 外圈軸線有傾斜時 振動篩 烘干機(jī) 汽車后輪 C4 1.內(nèi)圈和外圈過盈配合，且過盈量 很大，并且工作溫升高，內(nèi)圈不 容易散熱； 振動式壓路機(jī) C5 1.如果軸承的工作條件非常特殊， 上述5種標(biāo)準(zhǔn)游隙都不能滿足其 要求，則可以選擇非標(biāo)準(zhǔn)游隙 工業(yè)洗衣機(jī)、羅茨

10、風(fēng)機(jī) C9 TWB 可以為用戶特殊生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)游隙C9組游隙的軸承。用戶在訂貨時應(yīng)注明具體的初始游隙o值。 如何確定初始游隙o值？用戶可以按有效游隙e的計(jì)算方法來選擇；也可以根據(jù)以往的使用情況和經(jīng)驗(yàn)來選擇。如果還是無法確定，TWB 工程師可以到現(xiàn)場與用戶一起共同討論來確定。 6.非標(biāo)準(zhǔn)游隙C9組游隙的選擇7.有效游隙太小造成軸承提前失效實(shí)例分析 如果軸承在使用中有效游隙e 值太小，會造成軸承發(fā)熱、抱死，使軸承提前失效。 某一家風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的離心風(fēng)機(jī)，安裝使用后僅幾個小時就發(fā)現(xiàn)靠電機(jī)一端的軸承發(fā)熱，溫度很高手都不能摸；而靠風(fēng)葉的那一端的軸承溫度正常。 翻開風(fēng)機(jī)軸承座后發(fā)現(xiàn)，靠電機(jī)一端的軸承已損壞；而

11、靠風(fēng)葉的那一端的軸承很正常。 翻開風(fēng)機(jī)軸承座后的情況 該風(fēng)機(jī)使用22316軸承2套 靠電機(jī)一端的軸承發(fā)熱，滾子和內(nèi)、外圈滾道外表已變成黑藍(lán)色。經(jīng)塞尺檢測，游隙只有0.03mm，國家標(biāo)準(zhǔn)為0.050.08mm (C0組。 靠風(fēng)葉的那一端的軸承溫度正常，滾子和內(nèi)、外圈滾道外表顏色正常。經(jīng)塞尺檢測，游隙0.06mm，符合國家標(biāo)準(zhǔn)C0組。 來定性分析造成軸承在使用中有效游隙e 值太小的原因：e =o fi fo t 根據(jù)3式1初始游隙o 值可能是下限：2內(nèi)圈和軸配合引起的游隙減少量fi 值和外圈和軸殼 配合引起的游隙減少量fo 值可能很大；3軸承內(nèi)外圈溫差導(dǎo)致的游隙減少量t 值可能也很大： 4有效游隙

12、e 值就很小。根據(jù)3式e =o fi fo t 試作有效游隙驗(yàn)算： 22316軸承和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：軸承外徑D=170mm,公差(-0.025mm+0mm)；軸承內(nèi)徑d=80mm,公差(-0.015mm+0mm)；軸承外圈內(nèi)徑De=(7D+3d)/10=143mm,軸承內(nèi)圈外徑di=(3D+7d)/10=107mm；軸承外圈滾道直徑Do=(4D+d)/5=152mm, 軸承游隙 C0組：最大0.08mm, 最小0.05mm。配合主軸實(shí)心直徑80mm，公差為k5(+0.002mm+0.015mm)；配合的孔直徑170mm，公差為J6(-0.007mm+0.018mm) ；配合的軸殼外徑Dh=270mm，配合主軸為實(shí)心軸do=0mm；軸承正常工作時內(nèi)圈溫度高于外圈約10 oC。=(0.0150.015)80/1071(0/80) 2 / 1(0/107) 2 =0.022=(00.007)143/1701(170/270) 2 / 1(143/270) 2 =0.005t = t Do =1.12x10-5x10 x152=0.017emin=o fi fo t =0.05-0.022-0.005-0.017=0.006(mm) 經(jīng)驗(yàn)算，軸承的有效游隙e min = 0.006mm，說明軸承的有效游隙已接近零。由于套圈的形狀誤差和滾