轴承-滚动轴承游隙选用.pdf

1、1TWB ISO9001, QS9000, ISO14001滚动轴承游隙选用2003年01月2TWB ISO9001, QS9000, ISO140011.轴承径向（轴向）游隙内 容2.正确选择游隙的重要性3.不同状态下的游隙和相互关系4.有效游隙的计算5.标准游隙的选择6.非标准游隙（C9组游隙）的选择7.有效游隙太小造成轴承提前失效实例分析3TWB ISO9001, QS9000, ISO14001轴承的径向（轴向）游隙是当轴承无外负荷作用时，一套圈相对另一套圈，从一个径向（轴向）极限位置移向相反极限位置的径向（轴向）距离。在现实中由于套圈的形状误差和滚动体的不一致性，它应采用在套圈的不同

2、方向以及套圈和滚动体不同相对位置状态下的径向（轴向）位移的平均值。轴承径向游隙1.轴承径向（轴向）游隙4TWB ISO9001, QS9000, ISO14001游隙是轴承的一个重要技术参数，它直接影响到轴承的载荷分布、振动、噪音、摩擦、温升、使用寿命和机械的运转精度等技术性能。游隙过大，会引起轴承内部承载区域减小，接触面应力增大，从而使用寿命缩短。过大的游隙还会使轴承运转精度下降，振动和噪音增大。游隙过小，可能会在实际运行中出现负游隙（过盈），引起摩擦发热增大，温升提高，进而使有效游隙更小或过盈更大，如此恶性循环将导致轴承抱死。2.正确选择游隙的重要性5TWB ISO9001, QS9000

3、, ISO140013.不同状态下的游隙和相互关系初始游隙o：轴承在未安装状态下不承受载荷时的游隙，即供货游隙。残留游隙r：轴承安装后的游隙。轴承在安装后由于配合作用一般内圈胀大，外圈缩小，因此r = o fi fo (1)式中，fi 为内圈和轴配合引起的游隙减少量;fo 为外圈和轴壳配合引起的游隙减少量。6TWB ISO9001, QS9000, ISO140012io2oidfidd1dd1dd2211heheDfoDDDDDDd 内径和轴配合的过盈量（mm）；d 轴承内径（mm）；di 轴承内圈平均外径（mm）；di如无确切数据，可按下式估计：di=(3D+7d)/10do 空心轴的内径

4、（mm），如实心轴do=0 D 外径和轴壳配合的过盈量（mm）；D 轴承外径（mm）；De 轴承外圈平均内径（mm）；De如无确切数据，可按下式估计:De=(7D+3d)/10Dh 轴承座外径（mm）,如刚体轴承座 Dh= .7TWB ISO9001, QS9000, ISO14001有效游隙e：轴承在实际运转时的游隙。由于轴承在实际工作时受温升和散热条件的影响，一般是内圈温度高于外圈温度，导致游隙减少。因此e = r t (2)式中：t为轴承内外圈温差导致的游隙减少量。8TWB ISO9001, QS9000, ISO14001t = t Do （mm)式中， 轴承钢的膨胀系数1.12x10

5、-5 (1/oC);t 内外套圈的温度差(oC)，t = T内 - T外Do 外圈滚道直径（mm）。Do 如无确切数据，可按以下方法估计：对球轴承、调心滚子轴承：Do=(4D+d)/5对圆柱滚子轴承：Do=(3D+d)/49TWB ISO9001, QS9000, ISO140014.有效游隙的计算由 r = o fi fo (1) e = r t (2)e =o fi fot (3)只要计算出上述几个影响游隙的因素，轴承的有效游隙即可按照（3）式计算出来。10TWB ISO9001, QS9000, ISO140014.1 举例轴承23132CA ，配合主轴（实心）公差为p6,配合的轴壳（外

6、径330）公差为K7,轴承正常工作时内圈温度高于外圈约10 oC。试作有效游隙验算。23132CA：外径D=270mm,内径d=160mm,接触角=11o45,外圈内径 De=248mm,内圈外径 di=190mm,外圈滚道直径Do=248mm,基本组游隙:最大0.17mm,最小0.11mm。11TWB ISO9001, QS9000, ISO140012211iooidfidddddd=(0.068+0.025)x 160/190=0.078019.0)330248(1)330270(1270248028.0112222 xDDDDDDheheDfot = t Do =1.12x10-5x1

7、0x248=0.028emin=o fifot =0.11-0.078-0.019-0.028=-0.015mm12TWB ISO9001, QS9000, ISO14001经验算，轴承的有效游隙e min = 0.015mm0，表明轴承实际上有可能在负游隙（过盈）状态下运行。这将引起内、外圈滚道与滚动体摩擦发热增大，轴承温升提高，会造成轴承严重发热或抱死而损坏。如果改变选用C3组游隙（最大0.22mm, 最小0.17mm）,则最小有效游隙：e min =o fi fo t =0.17-0.078-0.019-0.028=0.045mm13TWB ISO9001, QS9000, ISO140

8、015.标准游隙的选择TWB 可向用户提供C2、C0、C3、C4和C5组标准游隙轴承 ，它与国内和国际主要轴承制造厂商的游隙标准是一致的。具体的游隙值（初始游隙）可在轴承样本等资料上查得。用户在订货时应将游隙代号加在轴承代号后面，基本组游隙C0可以省略。例如：C0组标准游隙23132CA轴承，应写为：23132CA；C3组标准游隙23132CA轴承，应写为：23132CA/C3。14TWB ISO9001, QS9000, ISO14001轴承公称内径d (mm)超过 至 最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大24 30 15 25 25 40 40

9、55 55 75 75 95 20 30 30 40 40 55 55 75 75 9530 40 15 30 30 45 45 60 60 80 80 100 25 35 35 50 50 65 65 85 85 10540 50 20 35 35 55 55 75 75 100 100 125 30 45 45 60 60 80 80 100 100 13050 65 20 40 40 65 65 90 90 120 120 150 40 55 55 75 75 95 95 120 120 16065 80 30 50 50 80 80 110 110 145 145 180 50 70

10、70 95 95 120 120 150 150 20080 100 35 60 60 100 100 135 135 180 180 225 55 80 80 110 110 140 140 180 180 230100 120 40 75 75 120 120 160 160 210 210 260 65 100 100 135 135 170 170 220 220 280120 140 50 95 95 145 145 190 190 240 240 300 80 120 120 160 160 200 200 260 260 330140 160 60 110 110 170 170

11、 220 220 280 280 350 90 130 130 180 180 230 230 300 300 380160 180 65 120 120 180 180 240 240 310 310 390 100 140 140 200 200 260 260 340 340 430180 200 70 130 130 200 200 260 260 340 340 430 110 160 160 220 220 290 290 370 370 470200 225 80 140 140 220 220 290 290 380 380 470 120 180 180 250 250 32

12、0 320 410 410 520225 250 90 150 150 240 240 320 320 420 420 520 140 200 200 270 270 350 350 450 450 570250 280 100 170 170 260 260 350 350 460 460 570 150 220 220 300 300 390 390 490 490 620280 315 110 190 190 280 280 370 370 500 500 630 170 240 240 330 330 430 430 540 540 680315 355 120 200 200 310

13、 310 410 410 550 550 690 190 270 270 360 360 470 470 590 590 740355 400 130 220 220 340 340 450 450 600 600 750 210 300 300 400 400 520 520 650 650 820C0 C3 C4 C4 C5圆柱孔轴承径向游隙 圆锥孔轴承径向游隙C5 C2 C0 C3 C2调心滚子轴承径向游隙表 单位：微米（um)15TWB ISO9001, QS9000, ISO14001用户在选择游隙时，有条件情况下应该按照公式e =o fo -fi t (3)做有效游隙验算。理想的有

14、效游隙应当是零游隙，因为能得到最佳的载荷分配和最长的使用寿命。为了获得较大的刚性和较高旋转精度，可以让轴承在适当的负游隙状态下工作。16TWB ISO9001, QS9000, ISO14001因此当工作条件变化较大，安装配合控制得不严，内圈散热条件差，从安全性考虑，则应保留一定的有效游隙，或以最坏情况来验算有效游隙。如用户没有条件做有效游隙验算时，可以参照下表选择游隙。但是由于受到安装、配合及轴和孔的加工精度等的影响，理想的零游隙和适当的负游隙很难控制和保证。17TWB ISO9001, QS9000, ISO14001C3铁路车辆造纸干燥机矿山机械1. 内圈和外圈过盈配合，或其中某一件过盈

15、量大2. 内圈不容易散热3. 调心滚子轴承以承载为主要目的，工作条件变化大时C0通用机械减速机，传动机构1. 一般的安装配合条件（由样本推荐）2. 一般载荷和转速，工作温升不大C2测试设备，仪器低噪音、小型电机精密轧机1. 安装配合精密或非过盈配合2. 要求严格控制振动噪音3. 要求精确的径向或轴向定位选用游隙应 用 举 例使 用 条 件18TWB ISO9001, QS9000, ISO14001C9工业洗衣机、罗茨风机1.如果轴承的工作条件非常特殊，上述5种标准游隙都不能满足其要求，则可以选择非标准游隙C5振动式压路机1.内圈和外圈过盈配合，且过盈量很大，并且工作温升高，内圈不容易散热；C

16、4振动筛烘干机汽车后轮1.内圈和外圈过盈配合，且过盈量较大；2.工作温升高，且内圈不容易散热3.角接触使用的球轴承；球轴承内外圈轴线有倾斜时选用游隙应 用 举 例使 用 条 件19TWB ISO9001, QS9000, ISO14001TWB 可以为用户特殊生产非标准游隙（C9组游隙）的轴承。用户在订货时应注明具体的初始游隙o值。如何确定初始游隙o值？用户可以按有效游隙e的计算方法来选择；也可以根据以往的使用情况和经验来选择。如果还是无法确定，TWB 工程师可以到现场与用户一起共同讨论来确定。6.非标准游隙（C9组游隙）的选择20TWB ISO9001, QS9000, ISO140017.

17、有效游隙太小造成轴承提前失效实例分析如果轴承在使用中有效游隙e 值太小，会造成轴承发热、抱死，使轴承提前失效。某一家风机厂生产的离心风机，安装使用后仅几个小时就发现靠电机一端的轴承发热，温度很高（手都不能摸）；而靠风叶的那一端的轴承温度正常。打开风机轴承座后发现，靠电机一端的轴承已损坏；而靠风叶的那一端的轴承很正常。21TWB ISO9001, QS9000, ISO14001打开风机轴承座后的情况（该风机使用22316轴承2套）22TWB ISO9001, QS9000, ISO14001靠电机一端的轴承发热，滚子和内、外圈滚道表面已变成黑蓝色。经塞尺检测，游隙只有0.03mm，国家标准为0

18、.050.08mm (C0组）。靠风叶的那一端的轴承温度正常，滚子和内、外圈滚道表面颜色正常。经塞尺检测，游隙0.06mm，符合国家标准（C0组）。23TWB ISO9001, QS9000, ISO14001来定性分析造成轴承在使用中有效游隙e 值太小的原因：e =o fi fo t 根据（3）式（1）初始游隙o 值可能是下限：（2）内圈和轴配合引起的游隙减少量fi 值和外圈和轴壳配合引起的游隙减少量fo 值可能很大；（3）轴承内外圈温差导致的游隙减少量t 值可能也很大：（4）有效游隙e 值就很小。24TWB ISO9001, QS9000, ISO14001根据（3）式 e =o fi f

19、o t 试作有效游隙验算：22316轴承和有关数据如下：轴承外径D=170mm,公差(-0.025mm+0mm)；轴承内径d=80mm,公差(-0.015mm+0mm)；轴承外圈内径De=(7D+3d)/10=143mm,轴承内圈外径di=(3D+7d)/10=107mm；轴承外圈滚道直径Do=(4D+d)/5=152mm, 轴承游隙（ C0组）：最大0.08mm, 最小0.05mm。配合主轴（实心）直径80mm，公差为k5(+0.002mm+0.015mm)；配合的孔直径170mm，公差为J6(-0.007mm+0.018mm) ；配合的轴壳外径Dh=270mm，配合主轴为实心轴do=0mm

20、；轴承正常工作时内圈温度高于外圈约10 oC。25TWB ISO9001, QS9000, ISO140012211iooidfidddddd=(0.0150.015)80/1071(0/80) 2/ 1(0/107) 2 =0.0222211heheDfoDDDDDD =(00.007)143/1701(170/270) 2/ 1(143/270) 2=0.005t = t Do =1.12x10-5x10x152=0.017emin=o fifot =0.05-0.022-0.005-0.017=0.006(mm)26TWB ISO9001, QS9000, ISO14001经验算，轴承的有效游隙e min = 0.006mm，表明轴承的有效游隙已接近零。由于套圈的形状误差和滚动体的不一致性、与轴承配合的轴和孔的形状误差等原因，实际上轴承有可能在负游隙（过盈）状态下运行。这将引起内、外圈滚道与滚动体表面摩擦发热增大，轴承温升提高，将造成轴承严重发热而损坏。27TWB ISO9001, QS9000, ISO14001以上介绍了轴承游隙的基本概念、不同状态下的游隙和相互之间的关系、有效游隙的计算方法、如何选择合适的游隙以及游隙选择不当造成的轴承提前失效的实例等内容。通过这些内容的介绍，使您能更科学和合理地选择轴承游隙，延长轴承的使用寿命。