轴承常识大全 第二章 - 不同类型轴承的安装
1. 不同类型轴承的安装
深沟球轴承的安装
深沟球轴承品种规格多，数量大，应用广泛。安装方法比较简单，应重点考虑配合选择。它的内圈与轴颈的配合过盈量可按下式计算：
式中
△d—轴承内径与轴颈之间和过盈量（μm）
d—轴承内径（mm）
B—轴承宽度（mm）
R—轴承径向载荷（N）
ΔT—轴承内部与壳体孔周围之间的温度差，一般取5—10℃
计算后，根据计算的过盈量，确定与轴的配合性质，然后将轴加工至所需尺寸进行安装。
1. 满装滚针轴承的安装
安装满装滚针轴承，通常是利用辅助套筒进行的。辅助辊、辅助套筒的外径应比轴直径小0。1—0。3mm。安装时，先将轴承外圈内表面涂以润滑脂，靠紧内表面贴放滚针（放入最后一根滚针时应留有间隙），接着把代替轴颈或轴承内圈的辅助辊或辅助套筒推入外圈孔内，并使其端面对准安装轴端面或已安装在轴上的轴承内圈端面，然后用压力机或手锤敲打施加压力。这时，辅助辊或辅助套筒托住滚针不使滚针掉出，轴颈以其自身的倒角将滚针掀起，随着滚针轴承在轴颈上向里缓缓移动，辅助辊或辅助套筒便慢慢退出，直至装到工作位置为止。
滚针轴承也可以这样安装，即将辅助套筒外径涂一薄层润滑油，套入轴承外圈，使辅助套筒和轴承外圈构成一个环形孔，然后再于环形孔中装滚针。装完滚针之后，用工作轴将辅助套筒推出即可。
对于无内圈或无外圈的滚针轴承，在安装时，可先将轴或壳体孔的滚动表面涂一薄层润滑脂，并把滚针依次紧贴于安装部位的润滑脂上。贴放最后一根滚针时应留有间隙，间隙的大小在滚针轴承的圆周上以0。5mm为宜。千万不能把最后一根滚针硬挤装进去，或者少装一根滚针，因为硬挤装时，轴承会被卡死不能旋转；少装时，间隙过大，易造成轴承运转时滚针发生扭摆和折断。
这里特别指出，对于只有冲压外圈的滚针轴承，由于外圈壁很薄，最好不用手锤敲打安装，应使用压力机压入。因为手锤敲打时，压力不均匀，容易使滚针轴承的外圈产生局部变形。
2. 圆锥滚子轴承的安装
圆锥滚子轴承属可分离型轴承，内外圈可以分开。因此安装时，可分别把内圈保持架滚动体组件压装于轴上，外圈单独装入轴承座孔内，如图2—3。利用套筒压装时，应注意，必须使套筒一端置于外圈端面，不得置于倾斜的滚道面上。
圆锥滚子轴承多为成对安装使用，如图2—4。在安装中应重点把握三个方面：选择安装配合；调整轴向游隙；进行试运转和检测温度。
选择安装配合
圆锥滚子轴承的外圈与轴承座壳体孔不宜采用过盈配合，内圈与轴颈的配合也不宜过紧，要求在安装中使用螺母调整时应能使其产生较灵活的轴向位移。因为圆锥滚子轴承若采用过盈配合，易使轴承的接触角改变，造成轴承载荷分布不均，引起高的温升。故而，这类轴承的内、外圈与轴颈和轴承座壳体孔的安装配合，一般应以双手大拇指能将轴承刚刚推入轴颈与壳体孔为最好。
调整轴向游隙
对于圆锥滚子轴承的安装轴向游隙，可用轴颈上的调整螺母、调整垫片和轴承座孔内的螺纹，或用预紧弹簧等方法进行调整。轴向游隙的大小，与轴承安装时的布置、轴承间的距离、轴与轴承座的材料有关，可根据工作条件确定。对于高载荷高转速的圆锥滚子轴承，调整游隙时，必须考虑温升对轴向游隙的影响，将温升引起的游隙减小量估算在内，也就是说，轴向游隙要适当地调整得大一点。对于低转速和承受振动的轴承，应采取无游隙安装，或施加预载荷安装。其目的是为了使圆锥滚子轴承的滚子和滚道产生良好接触，载荷均匀分布，防止滚子和滚道受振动冲击遭到破坏。调整后，轴向游隙的大小用千分表检验。方法是先将千分表固定在机身或轴承座上，使千分表触头顶住轴的光洁表面，沿轴向左右推轴，表针的最大摆动量即为轴向游隙值。
进行试运转和检测温度
为使圆锥滚子轴承的滚子与滚道接触良好，并获得合适的轴向游隙，在圆锥滚子轴承安装和每次调整游隙后，均应进行试运转和检测温度。方法是先低速运转2—8分钟，再中速试转2小时，然后逐级提至高速。每级转速试运转不得少于30分钟，温升率每小时不能超过5℃，最后的稳定温度不得超过70℃。
此外，在圆锥滚子轴承的安装和调整游隙中，还应注意，必须使圆锥滚子与内圈大挡边接触良好。
1. 角接触球轴承的安装
角接触球轴承的安装比深沟球轴承复杂，多为成对安装，并需采用预加载荷。安装得好，可使主机的工作精度、轴承寿命大大提高；否则，不仅精度达不到要求，寿命也会受到影响。
1. 安装形式
角接触球轴承的安装形式，有背对背、面对面和串联排列三种。背对背（两轴承的宽端面相对）安装时，轴承的接触角线沿回转轴线方向扩散，可增加其径向和轴向的支承角度刚性，抗变形能力最大；面对面（两轴承的窄端面相对）安装时，轴承的接触角线朝回转轴线方向收敛，其地承角度刚性较小。由于轴承的内圈伸出外圈，当两轴承的外圈压紧到一起时，外圈的原始间隙消除，可以增加轴承的预加载荷；串联排列（两轴承的宽端面在一个方向）安装时，轴承的接触角线同向且平行，可使两轴承分担同一方向的工作载荷。但使用这种安装形式时，为了保证安装的轴向稳定性，两对串联排列的轴承必须在轴的两端对置安装。
2. 预加载荷的获得
预加载荷可通过修磨轴承中一个套圈的端面，或用两个不同厚度的隔圈放在一对轴承的内、外圈之间，把轴承夹紧在一起，使钢球与滚道紧密接触而得到。
预加载荷的大小对轴承使用寿命影响很大，据有关资料介绍，当轴承装配有0。012mm过盈量时，使用寿命降低38%，有0。016mm过盈量时，使用寿命降低50%；当轴承装配有0。004mm间隙时，使用寿命显著下降，有0。008mm间隙时，使用寿命下降70%。因此，对预加载荷的大小进行合理选择，十分重要。一般高转速宜选用小的预加载荷，低转速宜选用大的预加载荷。同时，预加载荷应稍大于或等于轴向工作载荷。
预加载荷的计算
选择预加载荷时，最小预加载荷的计算公式如下：
Aomin=1.58tgaR±0.5A（N）
式中 R作用于轴承上的径向载荷（N）
A作用于轴承上的轴向载荷（N）
A通过钢球和滚道接触点的直线与通过各钢球中心平面的直线两者之间的夹角（即公称接触角）：
7000C a=15°
7000AC a=25°
7000B a=40°
成对的轴承中每个轴承都按此式计算。式中“+”号用于轴向工作载荷使原有预公盈值减少的那一个轴承；“”号用于轴向工作载荷使原有预公盈值加大的那一个轴承。两个成对轴承的最小预加载荷量Aomin应按两个轴承所求得的两个值中的最大值选取（根据装配经验，一般取50N左右的预加载荷）。
预加载荷的调整
空运转试验。角接触球轴承经装配检验合格后，要以工作转速作空运转试验，时间不少于2h，温升应不超过15℃。
1. 推力球轴承的安装
轴圈与轴多采用过渡配合，座圈与轴多采用动配合，且常常成对安装。同时在安装中，还应注意检验其轴向游隙，以及与轴一起转动的轴圈和轴中心线的垂直度。
2. 圆锥孔轴承的安装
圆锥孔轴承多为内径呈圆锥孔的调心球轴承、圆柱滚子轴承和调心滚子轴承。这类轴承可以直接安装在有锥度的轴颈上，也可以利用有锥面的紧定套或退卸套，安装在圆柱形的轴颈上。
圆锥孔轴承的配合要求，一般较为紧密。安装衣后均需测量轴承的径向游隙。因为它的配合松紧程度不是由轴颈公差决定，而是根据轴承安装时压进锥形配合面上的距离所引起的轴承径向游隙减小量来决定的，压进距离愈大，径向游隙减小量愈来愈多，轴承配合愈来愈紧密；反之，压进距离愈小，径向游隙减小量愈少，轴承配合也就比较松。由此可以看出，圆锥孔轴承的配合松紧程度，完全是靠轴承安装前后的径向游隙减小量保证的。
为了保证圆锥孔轴承的安装质量，这里摘录了部分原苏联调心球轴承原始径向游隙的允许减小量（表2—5），和德国的FAG公司规定的有圆锥孔的圆柱滚子轴承径向游隙减小量（表2—6），及有圆锥孔的调心滚子轴承径向游隙减小量（表2—7），可供测量圆锥孔轴承安装前后的径向游隙时参考。在使用时，一般不应超过表中数值。
径向游隙的测量方法。对不可分离型的调心球、调心滚子轴承采用塞孓测量，当用塞尺测量调心滚子轴承时，为保证内圈的两个滚道相对于外圈不致辞产生倾斜，应在其两列滚子处分别测量。对于小型调心滚子轴承，当径向游隙很小，无法有塞尺测量时，可用测量轴承在锥面上的轴向位移来代替（轴向位移数值见表2—6、表2—7）。如果轴向位移也不能测量，则轴承应在轴承座壳体外安装，然后再压入轴承座孔。压入后，用手拨动，应使外圈能顺利转动。对可分离型的圆柱滚子轴承的径向游隙，则用外径千分尺测量，即用测量内圈装在轴颈上之后的膨胀量来代替。
表2—5 调心球轴承原始径向游隙允许减少量（摘录）单位 mm
表2—6 有圆锥孔的圆柱滚子轴承径向游隙减小量（摘录）单位 mm
这里应注意，对于安装不合要求或经过拆卸的轴承重新安装时，其径向游隙小量，轴向位移量或内圈膨胀量，必须重新测定。
圆锥孔轴承常见的安装方法有三种：
1. 将轴承直接安在锥形轴颈上
这种方法，对于中小型轴承可以使用安装套筒，也可以使用锁紧螺母和钩形板手将轴承推向锥面。不过最好应采用锁紧螺母安装，因为它可以精确控制圆锥孔轴承的径向游隙减小量，如图2—10。
图
2. 将轴承安装在带有锥面的退卸套上
此法可采取类似上述办法，用锁紧螺母压入。退卸套位于轴颈和轴承内径之间，如图2—11。
3. 将轴承安装在紧定套上
安装时，用紧定螺母把轴承推上紧定套的锥面，如图2—12。
1. 圆锥孔双列圆柱滚子轴承的安装
这类轴承多用于机床主轴，如NN3020K（原代号3182120）轴承。它的安装与圆锥孔调心滚子轴承的安装，原则上基本相同，配合的松紧程度是靠安装前后轴承的径向游隙减小量来实现的。在安装中，径向游隙减小量一般由测量轴承内圈对轴的轴向位移来代替。轴向位移按下式计算：
L=K（eH—en+a）（mm）
式中eH——原始径向游隙
en——轴承装配径向游隙
a——常数，为0.01
k——随空心轴壁厚而定的比例系数
k值与和轴承配合的主轴直径d，以及和主轴配合的轴颈平均外径d。有关。K值见表2—8，eH值见表2—9，en值见表2—10。安装时，轴承的轴向位移量，可用千分尺接触轴承内圈端面测定。
系靠两轴承内、外隔圈的厚度调整。确定两轴承内、外隔圈厚度差的方法有三：
第一种是测量法
先将轴承放在圆座体上，上压一个重量等于A（预加载荷）的铁块，使轴承消除间隙，钢球与滚道产生一定的弹性变形，然后用百分表测量轴承内、外圈端面的尺寸差。当轴承为背地背安装时，应对两个轴承都测量宽端面一边的内、外圈尺寸差△K1；当轴承为面对面（窄端面相对）安装时，应对两个轴承都测量窄端面一边的内外圈尺寸差△K2；当轴承为串联排列时，则对一个轴承测量其宽端面一边的内外圈尺寸差，对另一个轴承测量其窄端面一边内外圈尺寸差。为背对背安装的一对轴承。今测得一轴承宽端面处内、外圈尺寸矩为+0。07mm，另一轴承宽端面处内外圈子尺寸差为+0。08mm，内隔圈厚度为6。25mm，求外隔圈子厚度。
外隔圈厚度=6。25+（0。07+0。08）=6。40（mm）
测量尺寸时，每个轴承测量三次，间隔120°测一次，最后取其平均值。
图2—7为串联排列安装的一对轴承。今测得一轴承宽端面处内外圈尺寸差为+0。16mm，另一轴承窄端面处内外圈尺寸差为—0。12mm，内隔圈厚度为6。25mm，求外隔圈厚度。
外隔圈厚度=6。25+（0。16—0。12）=6。29（mm）
第二种是感觉法
此法主要靠实践经验确定内外隔圈厚度。常见的感觉法有三；一是先将外隔圈圆柱面按120°分别钻三个直径为2—3mm的小孔，并将成对的两面套依其安装方式（背对背、面对面或串联排序）加入内外隔圈，轴承上部压一等于预加载荷的铁块，然后用1。5mm左右的小棒，顺次通过三个小孔触动内隔圈，检查内外隔圈在两端面间的阻力。凭手感觉，内外隔圈阻力应相似，否则可研磨隔圈端面。二是以左手中指和食指压紧两套轴承（约等于50左右预加载荷），消除其全部间隙，右手指分别拨动内、外隔圈，确定阻力是否相似。三是用双手的拇指和食指捏紧两套轴承，消除其全部间隙，用一手中指伸入轴承内孔，拨动原先放偏的内隔圈，检查其阻力与外圈是否相似。