轴承游隙选用指南.ppt
1,轴承游隙选用指南,无锡托林顿轴承有限公司客户服务中心 2003年1月,2,1.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,3,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,4,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,5,3.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。,6,d 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)/10 do 空心轴的内径（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)/10 Dh 轴承座外径（mm）, 如刚体轴承座 Dh= .,7,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。,8,t = t Do （mm) 式中， 轴承钢的膨胀系数1.12x10-5 (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)/4,9,4.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。,10,4.1 举例,轴承23132CA ，配合主轴（实心）公差为p6,配合的轴 壳（外径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。,11,=(0.068+0.025)x 160/190=0.078,t = t Do =1.12x10-5x10x248=0.028,emin=o fi fo t =0.11-0.078-0.019-0.028=-0.015mm,12,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 =0.045mm,13,5.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。,14,调心滚子轴承径向游隙表,单位：微米（um),15,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。,16,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。,17,18,19,TWB 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,20,7.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。,21,打开风机轴承座后的情况 （该风机使用22316轴承2套）,22,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0.050.08mm (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）。,23,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。,24,根据（3）式,e =o fi fo 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； 轴承正常工作时内圈温度高于外圈约10 oC。,25,=(0.0150.015)×80/1071(0/80) 2 / 1(0/107) 2 =0.022,=(00.007)×143/170×1(170/270) 2 / 1(143/270) 2 =0.005,t = t Do =1.12x10-5x10x152=0.017,emin=o fi fo t =0.05-0.022-0.005-0.017=0.006(mm),26,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。,27,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。,
