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轴承知识

滚动轴承装配的调整与预紧

发布时间:2017-04-21
  前言
  滚动轴承的装配是钳工装配和修理工作中的基本操作,而游隙的调整和预紧是滚动轴承装配工作的重要环节。准确把握游隙调整和预紧的工艺概念,并且在装配工作中正确地运用这种工艺方法,是轴承装配工作质量的保证。
  1.基本概念及原理
  (1)滚动轴承的游隙是指在无负荷时一个套圈固定的情况下,另一个套圈沿径向或轴向所作的最大活动量,故游隙又分为径向游隙和轴向游隙两种。
  滚动轴承装配时,游隙不能太大,也不能太小。游隙太大,会造成同时承受载荷的滚动体数量减少,单个滚动体的载荷增大,从而降低轴承的旋转精度,减少使用寿命;游隙太小,会使摩擦力增大,产生的热量增加,加剧磨损,同样能使轴承的使用寿命减少。因此,轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。
  (2)滚动轴承的装配是钳工装配和修理工作中的基本操作,而游隙的调整和预紧是滚动轴承装配工作的重要环节。准确把握游隙调整和预紧的工艺概念,并且在装配工作中正确地运用这种工艺方法,是轴承装配工作质量的保证。
  滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙两种。滚动轴承装配时,游隙不能太大,也不能太小。游隙太大,会造成同时承受载荷的滚动体数量减少,单个滚动体的载荷增大,从而降低轴承的旋转精度,减少使用寿命;游隙太小,会使摩擦力增大,产生的热量增加,加剧磨损,同样能使轴承的使用寿命减少。因此,轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。
  2.轴承预紧
  预紧就是轴承在装配时,给内圈或外圈一个轴向力,以消除轴承游隙,并使滚动体与内、外圈接触处产生初变形。预紧能提高轴承在工作状态下的刚度和旋转精度,承受载荷较大,旋转精度要求较高的轴承,大都是在无游隙甚至有少量过盈的状态下工作的,这种情况下就需要在装配时对轴承进行预紧。游隙的调整和预紧通常都是通过内圈对外圈作适当的轴向相对位移的方法来完成的。
  所以调整游隙或预紧时必须保证良好的润滑和散热。如果调整不当或润滑不良,会使轴承摩擦加剧,发热量增大,使轴承磨损加剧,寿命减少。正确地进行滚动轴承游隙的调整和预紧,还要注意以下问题。
  2.1装配技术要求是选择装配工艺方法的根本依据
  对滚动轴承游隙的调整可以有效地提高其旋转精度,提高轴承的承载能力,延长轴承的使用寿命,还可以有效地减少振动和噪声,但并非所有的滚动轴承在装配时都需要进行游隙的调整。而预紧固然可以提高轴承刚性和旋状精度,却同时会使摩擦加剧,润滑油膜被破坏并产生大量的热。因此,被预紧的轴承必须进行强制润滑和冷却,这种工艺方法仅限于对轴承刚性和旋转精度要求极高的情况下采用,是一种较为特殊的工艺方法。生产实际中也只是在机床主轴装配中用到,其它传动机构的轴承装配几乎见不到。
  在滚动轴承装配中是否进行游隙的调整和预紧,要根据技术文件提出的装配技术要求决定。一般对于高速、重载或旋转精度要求较高的轴承会有调整轴承游隙或预紧的要求;反之,则会保持轴承游隙,装配时仅作轴向固定即可。从轴承的种类上看,对于圆锥滚子轴承、角接触轴承、推力轴承均需要对其游隙进行调整;对于一般低速、轻载的向心球轴承,多数情况下不需要对游隙进行调整,只作轴向固定即可。
  2.2要在热平衡条件下达到游隙调整和预紧的要求
  滚动轴承实际的理想工作间隙,是在轴承温升稳定后所调整的间隙。因此,轴承游隙的调整应分三个阶段:首先在常温下按照相关操作规范和技术要求对轴承游隙进行调整,至间隙合适并用手转动应感到旋转灵活;然后,将调整机构适当回松(防止试车时由于温度升高而使轴承突然抱死),进行空运转试验,从低速到高速空运转时间不超过2小时,在最高速的空运转时间不少于30分钟,轴承应运转灵活、噪声小、工作温度不超过50℃;最后将调整机构复位并锁紧即可。
  2.3保持良好的润滑
  良好的润滑不仅可以起到减小摩擦的作用,还对轴承和轴上零件具有冷却作用。滚动轴承游隙进行调整以后,摩擦会相应地加剧,产生的热量会使整个传动系统温度升高,如果不能及时散热,这些热量就会使传动零件的尺寸发生变化,从而影响到滚动轴承间隙的变化,以至于产生更多的热量,形成恶性循环。因此,对于经过游隙调整的滚动轴承,必须保持良好的润滑,以减少摩擦。更重要的是,用不断循环流动的润滑油带走大量的热,抑制温度的升高,实现传动系统的热平衡。
  3.结束语
  滚动轴承游隙的调整和预紧工艺,是提高其旋转精度和承载能力、降低传动系统振动和噪声的有效手段。操作中除了应达到滚动轴承装配的一般技术要求外,还要重点考虑轴承温升和润滑对调整工作的影响,并且在进行空运转试验之后还要进行细致的检查和二次调整。还要特别注意:在进行空运转试验之前,一定要首先检查润滑系统各部位供油是否正常。特别是经过预紧的轴承部位,更需要特别留意其润滑油供给是否充足,工作状况是否良好。耐心细致的工作态度也是装配维修钳工不可缺少的良好品质。

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