(1)轴向游隙
轴向调节是要达到一定的轴承游隙或预紧负荷量,组装时圆锥滚子轴承都可调节以发挥其最佳的性能。如T1MKEN公司提供的轴承疲劳寿命与轴向游隙的关系曲线(见图1),圆锥滚子轴承轴向游隙(见图2)趋近于零则寿命接近最长。最初组装和调节所得的轴向游隙是在常温下、轴承投入工作前设定的。工作期间所得的轴向游隙被称为工作轴向游隙。因为工作状态下发生热膨胀和受负荷而弯曲,使常温轴向游隙发生变化。最佳工作轴向游隙随使用环境不同而设定的常温轴向游隙而改变。应用经验或测试通常可以确定最佳工作轴向游隙。
(2)调节常温轴向游隙的方法
①应用概率原理,轴向游隙大小由轴承各部件尺寸的径向和轴向公差控制。
②在设定施力的条件下,通过测量垫片或隔圈的轴向尺寸来完成。然后,从预先准备的图表或直接测量的读数中取得正确的垫片或隔圈尺寸。这种方法既适合轴向游隙的调节,又适合预负荷的轴向调节。
③测量低速状态下轴承滚动所需的转矩,决定轴向游隙是否合适,不管最后轴向调节是预负荷还是游隙,这一方法都能适用。
对于斯太尔系列车桥,根据经验得知:中后桥轴承预紧转矩为13.4~20.1 N·m;前桥轴承预紧转矩为5~6N·m。
轮毂轴承的预紧转矩用轴头锁紧螺母保证,而后才能测量轮毂转动所需的转矩值和轴向游隙。
(3)改进型轮彀结构
改进型轮毂结构如图3所示,轴承安装方法如下:
①在轴承3、5表面涂抹黄油,尽量充满保持架和滚子的间隙。
②装上盖板6,拧紧螺栓7(转矩值应符合标准)。
注:为达到理想的轴向游隙,必须对尺寸链中的相关尺寸进行严格控制。
由图4可知,轴向游隙X=B-(C+A+D)。通过试验得到需要的轴向游隙×后,即可从控制A、B、C、D的尺寸公差中得到理想的轴向游隙。从图1中还可以看到,轴承寿命降低的幅度在两个方向上是不同的:沿负游隙方向轴承寿命降低得很快,因温升使内圈和滚动体膨胀进一步增大了游隙的负值,轴承寿命会急剧降低;沿正游隙方向轴承寿命降低相对要平缓得多。故一般游隙值以零游隙为下限,而上限沿正游隙方向选取。
比较传统的轴承安装方式与轮毂改进后的安装方式,后者对工人的个人技能要求降低,同时装配效率和质量大大提高。可见,若轮毂轴承不能正确配合,将导致轴承运行不正常或发生故障,甚至会损坏整个轮毂。如果轴承预紧力调整不当,使轴承轴向游隙增大产生冲击力会使轴承损坏;而如果轴承轴向游隙减小,轴承滚子间很难形成完整的油膜,将导致其烧损。
精度的基准
滚动轴承的精度分(主要)尺寸精度与旋转精度。精度等级已标准化,分为0级、6X级、6级、5级、4级、2级六个等级。
精度从0级起依次提高,对于一般用途0级已足够,但在用于表1所示条件或场合时,需要5级或更高的精度。
以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的,但其称呼在各国标准中有所不同。
尺寸精度(与轴及外壳安装有关的项目)
1、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差
2、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差
3、倒角尺寸的允许界限值
4、宽度的允许变动量
旋转精度(与旋转体跳动有关的项目)
1、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动
2、内圈的允许横向跳动
3、外径面倾斜度的允许变动量
4、推力轴承滚道厚度的允许变动量
5、圆锥孔的允许偏差和允许变动量
轴承类型与适用精度等级
轴承形式
|
适用标准
|
适用精度等级
|
深沟球轴承
|
GB307
|
0级
|
|
6级
|
5级
|
4级
|
2级
|
角接触球轴承
|
0级
|
|
6级
|
5级
|
4级
|
2级
|
调心球轴承
|
0级
|
|
|
|
|
|
圆柱滚子轴承
|
0级
|
|
6级
|
5级
|
4级
|
2级
|
圆锥滚子轴承
|
公制系列(单列)
|
GB307
|
0级
|
6级
|
6级
|
5级
|
4级
|
|
公制系列(双列、四列)
|
SB/T5341994
|
0级
|
|
|
|
|
|
英制系列
|
SB/CO/T1089
|
Class4
|
|
Class2
|
Class3
|
Class0
|
Class00
|
调心滚子轴承
|
GB307
|
0级
|
|
|
|
|
|
推力球轴承
|
0级
|
|
6级
|
5级
|
4级
|
|
推力调心滚子轴承
|
0级
|
|
|
|
|
|
GB/T30794标准将轴承等级划分为G E D C B。ISO、JIS等标准对照如下:
标准
|
精度
|
GB/T30794
|
B
|
C
|
D
|
E
|
G
|
ISO
|
CLASS2
|
CALSS4
|
CLASS5
|
CLASS6
|
NORMAL CLASS
|
DIN
|
P2
|
P4
|
P5
|
P6
|
P0
|
ANSI
|
ABEC9
|
ABEC7
|
ABEC5
|
ABEC3
|
ABEC1
|
JIS
|
JIS2
|
JIS4
|
JIS5
|
JIS6
|
JIS0
|
精度的选定
性能要求
|
用例
|
适用精度等级
|
要求放置体具有高跳动精度
|
音响、影像机器主轴(录像机、录音机)
雷达、抛物面天线转轴
机床主轴
电子计算机、磁盘主轴
铝箔辊颈
多级轧钢机支承轴承
|
P4
P5、P4、P2、ABEC9
P5、P4、P2、ABEC9
P5
P4
|
高速旋转
|
增压器
喷气式发动机主轴、辅机
离心分离机
液化天然气泵
涡轮分子泵主轴、保护轴承
机床主轴
涨紧轮
|
P5、P4
P5、P4
P5、P4
P5
P5、P4
P5、P4、P2、ABEC9
P5、P4
|
要求摩擦及摩擦变化小
|
控制机器(同步马达、伺服马达、陀螺万向架)
计量仪表
机床主轴
|
P4、ABMA 7P
P5
P5、P4、P2、ABEC9
|
一般精度
|
小型马达、齿轮传动装置、凸轮传动装置、发电器、低感应同步伺服电机、压力转子、打印机、复印机、检测仪器
|
P0、P6
|
|