軸承常識大全 第二章 - 不同類型軸承的安裝
1. 不同類型軸承的安裝
深溝球軸承的安裝
深溝球軸承品種規格多，數量大，應用廣泛。安裝方法比較簡單，應重點考慮配合選擇。它的內圈與軸頸的配合過盈量可按下式計算：
式中
△d—軸承內徑與軸頸之間和過盈量（μm）
d—軸承內徑（mm）
B—軸承寬度（mm）
R—軸承徑向載荷（N）
ΔT—軸承內部與殼體孔周圍之間的溫度差，一般取5—10℃
計算后，根據計算的過盈量，確定與軸的配合性質，然后將軸加工至所需尺寸進行安裝。
1. 滿裝滾針軸承的安裝
安裝滿裝滾針軸承，通常是利用輔助套筒進行的。輔助輥、輔助套筒的外徑應比軸直徑小0。1—0。3mm。安裝時，先將軸承外圈內表面涂以潤滑脂，靠緊內表面貼放滾針（放入最后一根滾針時應留有間隙），接著把代替軸頸或軸承內圈的輔助輥或輔助套筒推入外圈孔內，并使其端面對準安裝軸端面或已安裝在軸上的軸承內圈端面，然后用壓力機或手錘敲打施加壓力。這時，輔助輥或輔助套筒托住滾針不使滾針掉出，軸頸以其自身的倒角將滾針掀起，隨著滾針軸承在軸頸上向里緩緩移動，輔助輥或輔助套筒便慢慢退出，直至裝到工作位置為止。
滾針軸承也可以這樣安裝，即將輔助套筒外徑涂一薄層潤滑油，套入軸承外圈，使輔助套筒和軸承外圈構成一個環形孔，然后再于環形孔中裝滾針。裝完滾針之后，用工作軸將輔助套筒推出即可。
對于無內圈或無外圈的滾針軸承，在安裝時，可先將軸或殼體孔的滾動表面涂一薄層潤滑脂，并把滾針依次緊貼于安裝部位的潤滑脂上。貼放最后一根滾針時應留有間隙，間隙的大小在滾針軸承的圓周上以0。5mm為宜。千萬不能把最后一根滾針硬擠裝進去，或者少裝一根滾針，因為硬擠裝時，軸承會被卡死不能旋轉；少裝時，間隙過大，易造成軸承運轉時滾針發生扭擺和折斷。
這里特別指出，對于只有沖壓外圈的滾針軸承，由于外圈壁很薄，最好不用手錘敲打安裝，應使用壓力機壓入。因為手錘敲打時，壓力不均勻，容易使滾針軸承的外圈產生局部變形。
2. 圓錐滾子軸承的安裝
圓錐滾子軸承屬可分離型軸承，內外圈可以分開。因此安裝時，可分別把內圈保持架滾動體組件壓裝于軸上，外圈單獨裝入軸承座孔內，如圖2—3。利用套筒壓裝時，應注意，必須使套筒一端置于外圈端面，不得置于傾斜的滾道面上。
圓錐滾子軸承多為成對安裝使用，如圖2—4。在安裝中應重點把握三個方面：選擇安裝配合；調整軸向游隙；進行試運轉和檢測溫度。
選擇安裝配合
圓錐滾子軸承的外圈與軸承座殼體孔不宜采用過盈配合，內圈與軸頸的配合也不宜過緊，要求在安裝中使用螺母調整時應能使其產生較靈活的軸向位移。因為圓錐滾子軸承若采用過盈配合，易使軸承的接觸角改變，造成軸承載荷分布不均，引起高的溫升。故而，這類軸承的內、外圈與軸頸和軸承座殼體孔的安裝配合，一般應以雙手大拇指能將軸承剛剛推入軸頸與殼體孔為最好。
調整軸向游隙
對于圓錐滾子軸承的安裝軸向游隙，可用軸頸上的調整螺母、調整墊片和軸承座孔內的螺紋，或用預緊彈簧等方法進行調整。軸向游隙的大小，與軸承安裝時的布置、軸承間的距離、軸與軸承座的材料有關，可根據工作條件確定。對于高載荷高轉速的圓錐滾子軸承，調整游隙時，必須考慮溫升對軸向游隙的影響，將溫升引起的游隙減小量估算在內，也就是說，軸向游隙要適當地調整得大一點。對于低轉速和承受振動的軸承，應采取無游隙安裝，或施加預載荷安裝。其目的是為了使圓錐滾子軸承的滾子和滾道產生良好接觸，載荷均勻分布，防止滾子和滾道受振動沖擊遭到破壞。調整后，軸向游隙的大小用千分表檢驗。方法是先將千分表固定在機身或軸承座上，使千分表觸頭頂住軸的光潔表面，沿軸向左右推軸，表針的最大擺動量即為軸向游隙值。
進行試運轉和檢測溫度
為使圓錐滾子軸承的滾子與滾道接觸良好，并獲得合適的軸向游隙，在圓錐滾子軸承安裝和每次調整游隙后，均應進行試運轉和檢測溫度。方法是先低速運轉2—8分鐘，再中速試轉2小時，然后逐級提至高速。每級轉速試運轉不得少于30分鐘，溫升率每小時不能超過5℃，最后的穩定溫度不得超過70℃。
此外，在圓錐滾子軸承的安裝和調整游隙中，還應注意，必須使圓錐滾子與內圈大擋邊接觸良好。
1. 角接觸球軸承的安裝
角接觸球軸承的安裝比深溝球軸承復雜，多為成對安裝，并需采用預加載荷。安裝得好，可使主機的工作精度、軸承壽命大大提高；否則，不僅精度達不到要求，壽命也會受到影響。
1. 安裝形式
角接觸球軸承的安裝形式，有背對背、面對面和串聯排列三種。背對背（兩軸承的寬端面相對）安裝時，軸承的接觸角線沿回轉軸線方向擴散，可增加其徑向和軸向的支承角度剛性，抗變形能力最大；面對面（兩軸承的窄端面相對）安裝時，軸承的接觸角線朝回轉軸線方向收斂，其地承角度剛性較小。由于軸承的內圈伸出外圈，當兩軸承的外圈壓緊到一起時，外圈的原始間隙消除，可以增加軸承的預加載荷；串聯排列（兩軸承的寬端面在一個方向）安裝時，軸承的接觸角線同向且平行，可使兩軸承分擔同一方向的工作載荷。但使用這種安裝形式時，為了保證安裝的軸向穩定性，兩對串聯排列的軸承必須在軸的兩端對置安裝。
2. 預加載荷的獲得
預加載荷可通過修磨軸承中一個套圈的端面，或用兩個不同厚度的隔圈放在一對軸承的內、外圈之間，把軸承夾緊在一起，使鋼球與滾道緊密接觸而得到。
預加載荷的大小對軸承使用壽命影響很大，據有關資料介紹，當軸承裝配有0。012mm過盈量時，使用壽命降低38%，有0。016mm過盈量時，使用壽命降低50%；當軸承裝配有0。004mm間隙時，使用壽命顯著下降，有0。008mm間隙時，使用壽命下降70%。因此，對預加載荷的大小進行合理選擇，十分重要。一般高轉速宜選用小的預加載荷，低轉速宜選用大的預加載荷。同時，預加載荷應稍大于或等于軸向工作載荷。
預加載荷的計算
選擇預加載荷時，最小預加載荷的計算公式如下：
Aomin=1.58tgaR±0.5A（N）
式中 R作用于軸承上的徑向載荷（N）
A作用于軸承上的軸向載荷（N）
A通過鋼球和滾道接觸點的直線與通過各鋼球中心平面的直線兩者之間的夾角（即公稱接觸角）：
7000C a=15°
7000AC a=25°
7000B a=40°
成對的軸承中每個軸承都按此式計算。式中“+”號用于軸向工作載荷使原有預公盈值減少的那一個軸承；“”號用于軸向工作載荷使原有預公盈值加大的那一個軸承。兩個成對軸承的最小預加載荷量Aomin應按兩個軸承所求得的兩個值中的最大值選取（根據裝配經驗，一般取50N左右的預加載荷）。
預加載荷的調整
空運轉試驗。角接觸球軸承經裝配檢驗合格后，要以工作轉速作空運轉試驗，時間不少于2h，溫升應不超過15℃。
1. 推力球軸承的安裝
軸圈與軸多采用過渡配合，座圈與軸多采用動配合，且常常成對安裝。同時在安裝中，還應注意檢驗其軸向游隙，以及與軸一起轉動的軸圈和軸中心線的垂直度。
2. 圓錐孔軸承的安裝
圓錐孔軸承多為內徑呈圓錐孔的調心球軸承、圓柱滾子軸承和調心滾子軸承。這類軸承可以直接安裝在有錐度的軸頸上，也可以利用有錐面的緊定套或退卸套，安裝在圓柱形的軸頸上。
圓錐孔軸承的配合要求，一般較為緊密。安裝衣后均需測量軸承的徑向游隙。因為它的配合松緊程度不是由軸頸公差決定，而是根據軸承安裝時壓進錐形配合面上的距離所引起的軸承徑向游隙減小量來決定的，壓進距離愈大，徑向游隙減小量愈來愈多，軸承配合愈來愈緊密；反之，壓進距離愈小，徑向游隙減小量愈少，軸承配合也就比較松。由此可以看出，圓錐孔軸承的配合松緊程度，完全是靠軸承安裝前后的徑向游隙減小量保證的。
為了保證圓錐孔軸承的安裝質量，這里摘錄了部分原蘇聯調心球軸承原始徑向游隙的允許減小量（表2—5），和德國的FAG公司規定的有圓錐孔的圓柱滾子軸承徑向游隙減小量（表2—6），及有圓錐孔的調心滾子軸承徑向游隙減小量（表2—7），可供測量圓錐孔軸承安裝前后的徑向游隙時參考。在使用時，一般不應超過表中數值。
徑向游隙的測量方法。對不可分離型的調心球、調心滾子軸承采用塞孓測量，當用塞尺測量調心滾子軸承時，為保證內圈的兩個滾道相對于外圈不致辭產生傾斜，應在其兩列滾子處分別測量。對于小型調心滾子軸承，當徑向游隙很小，無法有塞尺測量時，可用測量軸承在錐面上的軸向位移來代替（軸向位移數值見表2—6、表2—7）。如果軸向位移也不能測量，則軸承應在軸承座殼體外安裝，然后再壓入軸承座孔。壓入后，用手撥動，應使外圈能順利轉動。對可分離型的圓柱滾子軸承的徑向游隙，則用外徑千分尺測量，即用測量內圈裝在軸頸上之后的膨脹量來代替。
表2—5 調心球軸承原始徑向游隙允許減少量（摘錄）單位 mm
表2—6 有圓錐孔的圓柱滾子軸承徑向游隙減小量（摘錄）單位 mm
這里應注意，對于安裝不合要求或經過拆卸的軸承重新安裝時，其徑向游隙小量，軸向位移量或內圈膨脹量，必須重新測定。
圓錐孔軸承常見的安裝方法有三種：
1. 將軸承直接安在錐形軸頸上
這種方法，對于中小型軸承可以使用安裝套筒，也可以使用鎖緊螺母和鉤形板手將軸承推向錐面。不過最好應采用鎖緊螺母安裝，因為它可以精確控制圓錐孔軸承的徑向游隙減小量，如圖2—10。
圖
2. 將軸承安裝在帶有錐面的退卸套上
此法可采取類似上述辦法，用鎖緊螺母壓入。退卸套位于軸頸和軸承內徑之間，如圖2—11。
3. 將軸承安裝在緊定套上
安裝時，用緊定螺母把軸承推上緊定套的錐面，如圖2—12。
1. 圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的安裝
這類軸承多用于機床主軸，如NN3020K（原代號3182120）軸承。它的安裝與圓錐孔調心滾子軸承的安裝，原則上基本相同，配合的松緊程度是靠安裝前后軸承的徑向游隙減小量來實現的。在安裝中，徑向游隙減小量一般由測量軸承內圈對軸的軸向位移來代替。軸向位移按下式計算：
L=K（eH—en+a）（mm）
式中eH——原始徑向游隙
en——軸承裝配徑向游隙
a——常數，為0.01
k——隨空心軸壁厚而定的比例系數
k值與和軸承配合的主軸直徑d，以及和主軸配合的軸頸平均外徑d。有關。K值見表2—8，eH值見表2—9，en值見表2—10。安裝時，軸承的軸向位移量，可用千分尺接觸軸承內圈端面測定。
系靠兩軸承內、外隔圈的厚度調整。確定兩軸承內、外隔圈厚度差的方法有三：
第一種是測量法
先將軸承放在圓座體上，上壓一個重量等于A（預加載荷）的鐵塊，使軸承消除間隙，鋼球與滾道產生一定的彈性變形，然后用百分表測量軸承內、外圈端面的尺寸差。當軸承為背地背安裝時，應對兩個軸承都測量寬端面一邊的內、外圈尺寸差△K1；當軸承為面對面（窄端面相對）安裝時，應對兩個軸承都測量窄端面一邊的內外圈尺寸差△K2；當軸承為串聯排列時，則對一個軸承測量其寬端面一邊的內外圈尺寸差，對另一個軸承測量其窄端面一邊內外圈尺寸差。為背對背安裝的一對軸承。今測得一軸承寬端面處內、外圈尺寸矩為+0。07mm，另一軸承寬端面處內外圈子尺寸差為+0。08mm，內隔圈厚度為6。25mm，求外隔圈子厚度。
外隔圈厚度=6。25+（0。07+0。08）=6。40（mm）
測量尺寸時，每個軸承測量三次，間隔120°測一次，最后取其平均值。
圖2—7為串聯排列安裝的一對軸承。今測得一軸承寬端面處內外圈尺寸差為+0。16mm，另一軸承窄端面處內外圈尺寸差為—0。12mm，內隔圈厚度為6。25mm，求外隔圈厚度。
外隔圈厚度=6。25+（0。16—0。12）=6。29（mm）
第二種是感覺法
此法主要靠實踐經驗確定內外隔圈厚度。常見的感覺法有三；一是先將外隔圈圓柱面按120°分別鉆三個直徑為2—3mm的小孔，并將成對的兩面套依其安裝方式（背對背、面對面或串聯排序）加入內外隔圈，軸承上部壓一等于預加載荷的鐵塊，然后用1。5mm左右的小棒，順次通過三個小孔觸動內隔圈，檢查內外隔圈在兩端面間的阻力。憑手感覺，內外隔圈阻力應相似，否則可研磨隔圈端面。二是以左手中指和食指壓緊兩套軸承（約等于50左右預加載荷），消除其全部間隙，右手指分別撥動內、外隔圈，確定阻力是否相似。三是用雙手的拇指和食指捏緊兩套軸承，消除其全部間隙，用一手中指伸入軸承內孔，撥動原先放偏的內隔圈，檢查其阻力與外圈是否相似。