摘 要：滚动轴承游隙的选择与调整是滚动轴承装配工作的一个重要环节，是提高轴承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。通过对滚动轴承游隙的调整，可以提高轴承的承载能力和旋转精度，提高轴承的使用寿命。
关键词：滚动轴承 游隙调整 预紧工艺
在无载荷的情况下，轴承内、外滚道间所能移动的最大距离即为轴承的游隙。作径向移动的为径向游隙，作轴向移动的为轴向游隙。能够准确把握游隙调整和预紧工艺，并在装配过程中正确运用，是轴承装配工作质量的保证。滚动轴承装配时，其游隙范围要适当。如果游隙过大，会减少同时承受载荷的滚动体的数量，增大单个滚动体承受载荷，大大降低轴承承载能力，从而降低轴承的旋转精度，增大震动和噪音，缩短使用寿命；如果游隙过小，会增大摩擦力，引起轴承发热，加剧磨损，甚至使轴承在运转中发生咬死现象，同样缩短使用寿命。因此，滚动轴承在装配时需严格控制和调整游隙大小。
一、滚动轴承游隙的选择
轴承游隙对轴承寿命、温升、噪音等有很大影响，因此，需根据工作条件和使用性能要求选取合适的游隙。轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙，他们分别表示一个套固定，另一个套沿径向和轴向由一个极限位置到另一个极限位置的位移量。轴承的径向游隙，包括轴承安装前自由状态下的原始游隙、装入主轴及轴承座后的装配游隙、工作时在载荷作用下形成的工作游隙。对于球轴承，最适宜的工作游隙接近零；对于滚子轴承，可保持少量的工作游隙。在要求支撑刚性良好的部件中，轴承应有一定数值的预紧。这是轴承径向游隙的确定原则。国标GB4604-93中，滚动轴承径向游隙共分5组，游隙值依次由小到大，其中0组为标准游隙。在高温、高速、低噪音、低摩擦等特殊条件下工作的轴承宜选用较大的径向游隙；对于精密主轴用轴承宜选用较小的径向游隙。需要注意的是，轴承装机后的工作游隙要比安装前的原始游隙小，因为轴承要承受一定的负荷旋转，还有轴承配合和负载产生的弹性变形量。[2]
对于向心推力球轴承和圆锥滚子轴承，通常以面对面或背靠背的方式安装，以某一个轴承圈的轴向位置来决定内部游隙或预压。从零间隙状况开始，通过调整轴承外圈上垫片的厚度或旋松或旋紧轴上的背母，可获得指定的游隙。这类轴承的轴向游隙和径向游隙之间存在着固定的关系，满足其中一个值就足够了。
选择轴承游隙时，还应考虑以下几个方面：
1.轴承的工作条件，如载荷、温度、转速等；
2.对轴承使用性能的要求，如旋转精度、摩擦力矩、震动与噪声等；
3.轴承与轴和外壳孔为过盈配合时，导致轴承游隙减少；
4.轴承工作时，内外套圈的温度差导致轴承游隙减少；
5.因轴和外壳材料的膨胀系数不同，导致轴承游隙减小或增大；
6.由于轴承内外圈温差较大，深沟球轴承需要承受较大轴向负荷或需改善调心性能，要求提高极限转速和降低轴承摩擦力矩等场合；
7.当基本组不能满足使用要求时，则应选用辅助组游隙。大游隙辅助组适用于轴承与轴和外壳孔采用过盈配合，小游隙辅助组适用于要求较高的旋转精度，需严格控制外壳孔的轴向位移，以及需减少振动和噪声的场合。
二、滚动轴承游隙的调整
滚动轴承的游隙，分可调和不可调。除角接触球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承和推力滚子轴承的游隙可调外，其余类别的轴承游隙不可调。游隙可调的轴承，在安装后和使用过程中都应进行调整，通过使用过程中的调整，能部分的补偿轴承磨损所引起的轴承游隙的增大；游隙不可调的轴承，在装配后和使用过程中仍要检查游隙。根据检查结果决定是否需要重装、维修或更换。
轴向游隙和径向游隙没有大的关系，安装时直接控制轴向游隙。要分别考虑单个使用还是配对使用。如果是单个轴承使用，由于这个轴承是可分离的，所以此时安装后的轴向游隙需要自己控制。可以通过千分表测轴的轴向极限位置来测量（推和拉的极限位置的位移量）；如果是配对使用，只需要把内外圈都顶死即可，由加工制造过程中的沟道位置来控制游隙。
在高精度且不怎么发热的场合，可以用负游隙，测量的时候推不动就是负游隙，但是一个慢慢变小且到负的过程，若突然过紧，会导致抱轴烧死；如果精度要求不高，安装时轴向游隙控制在0.1-0.3mm之间，若轴发热较严重，游隙还需再放大。
滚动轴承轴向游隙的调整方法很多，有垫片调整法、螺母调整法、螺钉挡盖调整法和内外套调整法等。其中垫片调整法是最为常用的调整方法。调整时，一般先不加垫片，拧紧侧盖的固定螺钉，直到轴不能转动时为止，此时轴承内无游隙。使用厚薄规测量侧盖与轴承座端面之间的距离K，然后加入垫片，垫片厚度等于K值加上轴向游隙。特别注意的是，采用此方法调整的精度取决于侧盖和垫片的质量。一套垫片应该由多种不同厚度的垫片组成，垫片应平滑光洁，其内外边缘不得有毛刺。
以圆锥滚子轴承游隙调整为例，其经验方法：
1.将传动轴放平，轴承内外圈垂直；
2.转动轴，同时观察滚子运动状态，是滚动还是滑动，若有4、5颗滚子处于滑动状态，说明轴向间隙过大；若所有滚子处于滚动状态，说明间隙过小；若有2、3颗滚子处于滑动状态则比较理想。
3.宜将多种调整手段相结合、对比，如果都满足要求，则准确性和可靠性将得到提高。
在进行滚动轴承游隙的调整过程中，除了要达到滚动轴承装配的一般技术的要求以外，还要重点考虑轴承温升和润滑对调整工作后的影响，并且在进行空运转实验后还要进行细致的检测和二次调整。细心的工作态度也是装配钳工不可缺少的良好品质。
参考文献
[1]易幸育.机修钳工工艺学[M].中国劳动社会保障出版社，2005，6.
[2]孙大俊.机械基础[M].中国劳动社会保障出版社，2007，7.
来源：《新教育时代·教师版》2017年第45期
