配对单列圆锥滚子轴承轴向游隙的设计与测量探讨.doc

配对单列圆锥滚子轴承轴向游隙的设计与测量探讨

符号说明
T1，T2——单列圆锥滚子轴承的装配宽度
B——配对双列轴承的总宽度
B’——配对双列轴承无游隙时的总宽度
δA——轴承的轴向游隙
B1，B2——单列轴承的内圈宽度
C1，C2——单列轴承的外圈宽度
B3——外隔圈的宽度
C3——内隔圈的宽度
H1，H2——单列轴承装配宽度与内圈的宽度差
δB’——无游隙“无游隙公差”吧？（可以改为“无轴向游隙”，轴向游隙本身就是一个公差范围，它只有最大值和最小值，这在GB/T4199里有定义）
无轴向游隙时的配对双列轴承总宽度公差
δB——配对双列轴承总宽度公差
δT1，δT2——单列轴承宽度公差
T0——正向测量时单列轴承的装配宽度
T’——反向测量时单列轴承的装配宽度

配对单列圆锥滚子轴承是由两套单列圆锥滚子轴承和内外隔圈组成，是双列圆锥滚子轴承中最常见的一种结构，它具有结构简单，组配灵活的特点。通常有两种结构即面对面和背靠背两种组配方式，轴承的轴向游隙可以通过修配内隔圈或外隔圈来实现。由于轴承内外隔圈结构的设计已在设计方法和多种文献中有过论述，本文不再探讨，本文主要就轴向游隙的设计、调整方法和测量方式进行探讨。
1背对背结构
该结构轴承如图1所示，在这种配对组合中，两套轴承作用中心呈“O”型，这样的结构不但刚性好，而且还可承受倾覆力矩（安装后轴承轴向游隙情况见图2），轴向游隙的调整可以通过配磨内隔圈或者外隔圈来完成，以下就两种配磨方法进行分别论述：
1.1配磨内隔圈调整轴向游隙法
在这种方法中，轴承的总宽度中包含有轴向游隙，也就是说在这种配置方法中，不但要保证轴承的总宽度，还要保证轴向游隙。
B=δA+（T1+T2+C3）（1）
轴向游隙计算公式如下：
δA=(B1+B2+B3)-（T1+T2+C3）（2）
轴向游隙δA在如图3所示的尺寸链中为封闭环，由于轴承的轴向游隙的公差带一般在0.05mm左右，在尺寸链中分闭环的公差等于所有组成环的公差之和，这样小的公差再分配到6个组成环中，将会使每个组成环公差很小，在实际生产中是非常难以实现的，而且也不经济，为了满足轴向游隙的要求，我们可以通过修磨内隔圈来实现。

图1背对背结构

图2背对背结构实际装配图

图三

图3背对背结构尺寸链（配磨内隔圈）
图4
在这种设计中首先我们要计算出不含游隙“不含游隙”还是“不含游隙公差”，（可以改为“轴向游隙”和“不含轴向游隙”）
轴向游隙时的总宽度公差，轴承不含游隙不含轴向游隙时的总宽度公差为δB’（见图4），其宽度公差是由两套单列轴承的装配高T1，T2的公差和外隔圈宽度公差保证的，为了满足配对轴承总宽度公差的要求，必须对相关的尺寸公差进行压缩，一般情况下对单套轴承装配高压缩一半即可，这样做的目的是为了使轴承在配磨内隔圈时，保证单列轴承的内、外组件与外隔圈可以完全互换，只要配磨后的轴向游隙在规定的范围之内，轴承的总宽度公差就可达到设计要求，这样减少了内隔圈配磨时的磨削量，提高了配套的效率，外隔圈公差按下式计算：
δB’=（δT1+δT2+δC3）（3）
δC3=δB’-δT1-δT2（4）
例如内径为30~40mm的配对单列圆锥滚子轴承，其轴承配对轴承吧？（是的）
配对轴承总宽度公差为+0.550~+0.100mm，轴向游隙是“游隙”还是“游隙公差”？是单套的，还是配对双列轴承的游隙？（是配对双列轴承的
配对双列轴承的轴向游隙范围为0.100~0.140mm，轴承除去轴向游隙后的总宽度公差为+0.41~0mm，一般单列轴承在该尺寸段的装配高公差为+0.200~0mm，须将单套轴承宽度公差压缩到+0.150~0mm，根据公式4可以确定出外隔圈的宽度公差为+0.110~0mm，同时可将内圈的宽度公差适当的压缩到0~-0.05mm，这样便于内隔圈配磨尺寸的统一，减少分组数。
1.2配磨外隔圈调整轴向游隙法
这种结构如图5所示，在这种方式中，轴承的总宽度公差是由两套单列轴承的内圈宽度公差和内隔圈公差保证的，轴承的总宽度公差中不含轴向游隙“不含轴向游隙”还是“不含轴向游隙公差”（解释同K1）
，一般不需要再对单列轴承外圈的宽度公差、轴承装配高公差进行压缩，内隔圈的宽度公差可以根据轴承总宽度公差和两内圈的公差由公式（6）计算出来。
内隔圈宽度公差计算如下：
δB=δB1+δB2+δB3（5）
δB3=δB-δB1-δB2（6）

图4背对结构无游隙时装配图（配磨内隔圈）

图5背对背结构（配磨外隔圈）

同样在图6所示尺寸链中，轴承的轴向游隙δA=（B1+B2+B3）-(T1+T2+C3)，轴向游隙在这一尺寸链中为一封闭环，一般公差带宽为0.05mm左右，这样会使组成环中各环的公差很小，在实际生产中是很难实现的，轴向游隙可通