对于圆锥孔 调心滚子轴承,安装游隙的确认方法,是测量径向内部游隙的减小量,并核实剩余游隙是否充足。应先确认正确的孔型和游隙等级,在安装前进行测量,并按照具体轴承与轴配合形式的说明执行。仅凭游隙表,无法确定锁紧螺母应拧紧到何种程度。
下表区分了未安装游隙与安装减量,并说明为何名义孔径相同的圆柱孔轴承与圆锥孔轴承,其初始游隙并不一定相同。
调心滚子轴承游隙表:CN、C3 和 C4
径向内部游隙,是指在规定测量条件下,内外圈之间可用的总径向位移量。CN 表示标准游隙;C3 大于标准游隙,C4 又大于 C3。C2 小于标准游隙;C5 大于 C4。它们属于游隙组别,不是精度等级,也不是额定载荷等级。
各孔径区间均按“超过”前一个数值、“不超过并包括”后一个数值理解。下列所有数值均为未安装状态下的径向游隙,单位为微米(µm),不是游隙减量,也不是工作目标值。1,000 µm = 1 mm。
圆柱孔轴承:未安装游隙
| 轴承内径 d(mm) | CN(µm) | C3(µm) | C4(µm) |
|---|---|---|---|
| 50 < d ≤ 65 | 40–65 | 65–90 | 90–120 |
| 65 < d ≤ 80 | 50–80 | 80–110 | 110–145 |
| 80 < d ≤ 100 | 60–100 | 100–135 | 135–180 |
| 100 < d ≤ 120 | 75–120 | 120–160 | 160–210 |
| 120 < d ≤ 140 | 95–145 | 145–190 | 190–240 |
| 140 < d ≤ 160 | 110–170 | 170–220 | 220–280 |
| 160 < d ≤ 180 | 120–180 | 180–240 | 240–310 |
| 180 < d ≤ 200 | 130–200 | 200–260 | 260–340 |
圆锥孔轴承:未安装游隙
| 轴承内径 d(mm) | CN(µm) | C3(µm) | C4(µm) |
|---|---|---|---|
| 50 < d ≤ 65 | 55–75 | 75–95 | 95–120 |
| 65 < d ≤ 80 | 70–95 | 95–120 | 120–150 |
| 80 < d ≤ 100 | 80–110 | 110–140 | 140–180 |
| 100 < d ≤ 120 | 100–135 | 135–170 | 170–220 |
| 120 < d ≤ 140 | 120–160 | 160–200 | 200–260 |
| 140 < d ≤ 160 | 130–180 | 180–230 | 230–300 |
| 160 < d ≤ 180 | 140–200 | 200–260 | 260–340 |
| 180 < d ≤ 200 | 160–220 | 220–290 | 290–370 |
这些选定范围遵循与 ISO 5753-1:2009相关的常用游隙表。它们适用于未安装轴承,并在标准化范围内以零测量载荷为条件。对于特殊结构、受限游隙范围以及超出本表的尺寸,应以随货技术规范为准。该标准只规定游隙数值,不规定统一的安装顶紧量。
22216 轴承游隙:正确判读孔径边界
一只 22216 E 轴承 的内径为 80 mm。内径恰为 80 mm 时,应采用 65 < d ≤ 80 这一行,而不是下一行。圆柱孔版本中,CN 为 50–80 µm,C3 为 80–110 µm。圆锥孔版本中,CN 为 70–95 µm,C3 为 95–120 µm。在采用任一范围前,务必确认完整后缀及随货游隙等级。
如需比较尺寸和系列,请参阅单独的 调心滚子轴承尺寸表。边界尺寸与内部游隙属于不同的技术参数。
初始游隙、残余游隙与工作游隙
初始游隙是在装配前测得的数值。残余游隙是装配完成后,在轴承处于稳定基准温度时所剩余的游隙。工作游隙则是轴承投入运行后,在配合和温差共同作用下形成的实际游隙。仅凭常温下测得的合格数值,并不能证明工作游隙一定满足要求。
在前后装配对比且温度条件相近的情况下,游隙减少量 = 实测初始游隙 − 实测残余游隙。若初始游隙为 0.180 mm,残余游隙为 0.110 mm,则减少量为 0.070 mm(70 µm)。
游隙减少量 = 初始游隙 − 残余游隙
示例:0.180 − 0.110 = 0.070 mm(70 µm)。
应在稳定且可比的温度条件下对测量结果进行比较。本算例不构成安装验收限值。
圆柱孔与锥孔:装配过程中有何差异?
圆柱孔轴承可直接装配在圆柱形轴座上。轴与座孔的配合应结合载荷方向、载荷大小及工况条件确定。若需要过盈配合,应采用经认可的机械或热装方法。装配力应施加于被装配的套圈;若通过滚动体传递该力,可能损伤滚道。
锥孔轴承可安装在锥形轴座、紧定套或退卸套上。沿锥面向内轴向移动会使内圈扩张,并减小径向游隙。通常,K 表示 1:12 锥度,K30 表示 1:30 锥度;具体代号应以相关样本核实。其选型并非由 80 mm 轴径分界线决定。
在搬运和装配过程中,应保持轴承套圈与滚动体居中。条件允许时,宜将轴水平放置,并转动套圈使滚动体对正。若滚动体组发生偏移,在配合尚未建立之前,轴承可能会表现出游隙很小甚至几乎没有游隙的假象。
图 1. 套圈座界面的简化示意。锥度为夸张表示;滚动体、外圈及锁紧组件已省略。
如何使用塞尺测量调心滚子轴承游隙
该方法适用于可直接接触滚动体且装配说明允许的开式轴承。塞尺可达性、轴承重量以及支撑条件,比单一的孔径限制更为关键。应分别测量两列滚动体,并记录读数。
图 2. 所示两种支撑方式下的典型无载荷测量区域。圆形滚子端部符号仅用于示意一列;应测量两列。对于重型套圈或其他支撑条件,应按规定的修正程序执行。
在装配前应对轴承及配合部位进行清理和准备。去除毛刺和污染物,核对轴与套筒尺寸,并确认完整的轴承代号。若零件经过加热,应待其温度稳定后再进行最终游隙对比。
使套圈与滚动体保持对正。轻轻转动套圈,然后按规定方式支撑组件。对于未装配且直立、并置于外圈上的轴承,无载荷测量区域通常位于顶部。对于由水平轴支撑的轴承,无载荷测量区域通常位于底部。应根据实际支撑方式使用规定的测量区域。
应分别测量两列的初始游隙。将洁净的塞尺片插入无载荷滚动体与外圈滚道之间。插入时应略有阻力,但不得强行将过厚的塞尺片塞入间隙,也不得通过移动滚动体来配合塞尺。推进前应记录实测游隙。
应以受控步距逐步推进轴承。使用规定的锁紧螺母、液压螺母或装配设备。随着装配推进,应重新测量游隙,并以记录的初始值计算减少量。
应同时核对两项验收条件。游隙减少量必须满足适用的装配范围,剩余游隙必须达到该轴承及其游隙等级所规定的最小值。若无法同时满足这两项条件,应停止操作。
将装配固定到位并确认无误。按规定装入锁紧装置,并在最终锁紧和装配完成后复核可接触部位的游隙。投运前应记录最终结果。
大型、薄壁或承受重载的套圈可能因自重而发生变形,此时单点间隙读数往往会造成误判。应采用制造商规定的多位置测量与修正程序。不得将任意位置的读数视为可互换,也不得在缺少相应支撑和测量示意图的情况下直接套用三点公式。
轴向顶紧量:必须采用明确的起始位置
当密封件阻碍对滚动体的接触时,应采用经认可且无需塞尺的装配方法。轴向顶紧量是指从规定起始位置沿锥面方向测得的位移。液压螺母提供施力,百分表测量行程;但这两种工具本身都不能确定正确的起始位置。
对于以压力为基准的液压装配工艺,初始就位压力和后续轴向行程都必须与轴承、套筒及工具配置相匹配。不得用常规顶紧量表替代压力基准工艺;同样,也不得采用通用的 16×、18×、39× 或 42× 乘数,将游隙减小量直接换算为轴向位移。
锥度比只反映几何关系,并不能构成完整的装配模型。套圈胀量、轴和套筒的弹性变形,以及初始就位状态,都会影响行程与游隙减小量之间的对应关系。空心轴和非钢制轴则可能需要不同的指导原则。
实例演算:计算 190 mm 轴承的游隙减小量
以一只开式 190 mm 锥孔轴承为例,其锥度为 1:12,游隙等级为 CN。该轴承的公称内径属于 180 < d ≤ 200 mm 区间,对应的未安装 CN 选用范围为 0.160–0.220 mm。假设在可比且稳定的温度条件下,装前实测游隙为 0.180 mm,装后为 0.080 mm。以下计算用于说明测量关系。
| 检查项 | 计算或数值 |
|---|---|
| 测得初始游隙 | 0.180 mm |
| 计算得到的游隙减小量 | 0.180 − 0.080 = 0.100 mm (100 µm) |
| 测得残余游隙 | 0.080 mm (80 µm) |
这些测量结果只能确定游隙减小量,并不能证明装配已经合格。应将实测减小量和残余游隙与具体轴承、游隙等级以及轴或套筒配置的要求进行对照,两项条件都必须满足。不得将未安装状态下的 CN 范围作为目标残余游隙,也不得把本示例中的数值视为安装极限。
何时应采用 C3 或 C4 游隙?
应根据预期配合和热效应选择初始游隙等级,并同时满足所需的工作游隙。内圈过盈配合通常会减小游隙;外圈与座孔的过盈配合同样会产生这一影响。若内圈温度高于外圈,温差一般还会进一步减小游隙。
工作温度高于 70°C 并不意味着必须选用 C3。套圈间温差、实际过盈量、轴承尺寸以及设备工况都会影响判断。对于某些严苛应用,C3 或 C4 可能更为合适,但游隙并非越大越好。未经对装配形式进行核查,不得擅自更改规定的游隙等级。
座孔、套筒与投运检查
紧定套可将轴承定位于光轴上,但套筒、锁紧装置以及轴向固定方式都必须与应用工况相匹配。套筒摩擦不能替代对完整轴向载荷路径的核查。轴承的基本额定静载荷并不等同于套筒组件允许承受的轴向保持力。
在剖分式轴承座中,应核查座孔、端盖组件、定位元件以及轴热膨胀的预留条件。浮动端轴承布置必须保持其设计规定的轴向窜动自由度。若装配工艺有要求,还应在最终装配后复测可接触部位的游隙。
在初次运行阶段,应依据设备投运标准监测温度、振动和噪声。若出现异常趋势,应排查配合、润滑、对中及游隙等因素。切勿为了消除噪声而持续拧紧锁紧螺母,也不要仅凭轴承座温度判断游隙状态。
常见问题
我可以沿用拆下轴承的装配测量数据吗?
这些数据可以保留为维护历史,但更换轴承必须单独测量。即使型号和游隙等级相同,轴承在允许范围内的初始游隙也可能不同。先前的螺母位置或顶紧行程并不能确定新轴承的配合状态。
轴承能够用手自由转动,是否就说明游隙正确?
自由转动可作为装配检查的参考,但不能定量判断游隙或过盈量。验收仍需依据规定的测量结果或经验证的装配工艺。仅凭手感检查,也无法预判工作温度对轴承状态的影响。
在游隙检查中,千分表能否替代塞尺?
在驱紧装配过程中,两者测量对象并不相同。千分表用于跟踪轴向位移,测得的是沿锥面方向的位移,而不是直接测量径向游隙。若采用千分表直接测量径向游隙,则需要独立的受控支撑条件和测量载荷程序。
订购或安装前应确认的事项
如需协助核查轴承及其安装配置, 请联系我们 并请提供完整型号、游隙后缀、轴与座孔尺寸、套筒型号、转速、载荷以及预期工作温度。若为安装核查,还应附上实测初始游隙及适用的安装说明。
技术依据:未安装游隙范围与 ISO 5753-1:2009 相对应。装配后的游隙减量、最小剩余游隙、轴向位移以及液压压装压力,均应依据所供轴承的说明书分别确认。安装验收应使用经批准的设备图纸和产品专用工艺。






