1、為什么要調整軸承游隙？

打個比方，煮飯的時候水過多或過少，都會影響米飯的口感。同理，軸承游隙過大或過小，軸承的工作壽命乃至整個設備運行的穩定性都會降低。

游隙調整的***由軸承類型決定，一般可以分為游隙不可調軸承和可調軸承。

游隙不可調軸承是指軸承出廠后，軸承的游隙就確定了，我們熟知的深溝球軸承、調心軸承、圓柱軸承都屬于這一類。

游隙調整是軸承安裝調整的關鍵技術，關系到軸承乃至整個設備的運行狀態。作為軸承設計、制造的領先者，鐵姆肯公司在游隙調整上有著深入的研究，開發出的游隙調整***廣泛應用在各個應用領域，在毫厘間體現出了百年企業的真功夫。

2、軸承游隙的定義

軸承游隙又稱為軸承間隙。即指軸承在未安裝于軸或軸承箱時，將其內圈或外圈的一方固定，然后便未被固定的一方做徑向或軸向移動時的移動量。

軸承內部游隙是指一個軸承圈相對于另一個軸承圈徑向移動的總距離（徑向內部游隙）或軸向移動的總距離（軸向內部游隙）。

所謂滾動軸承的游隙，是將一個套圈固定，另一套圈沿徑向或軸向的最大活動量。

3、軸承游隙的分類

根據移動方向，軸承游隙分為徑向游隙和軸向游隙。

對于不可調軸承的游隙，行業有相應的標準值（CN,C3，C4等等），也可以定制特定的游隙范圍。當軸、軸承座尺寸已知，相應的內、外圈配合量就確定了，安裝后的游隙就不能改變。

由于在設計階段配合量是一個范圍，最后的游隙也存在一個范圍，在對游隙精度有要求的應用就不適用。

可調軸承很好地解決了這個問題，通過改變滾道的相對軸向位置，我們可以得到一個確定的游隙值。當移動內圈的位置，我們大致可以得到正、負兩種游隙。

沿徑向的最大活動量叫徑向游隙，沿軸向的最大活動量叫軸向游隙。一般來說，徑向游隙越大，軸向游隙也越大，反之亦然。

滾動軸承的徑向游隙系指一個套圈固定不動，而另一個套圈在垂直于軸承軸線方向，由一個極端位置移動到另一個極端位置的移動量。

4、軸承的原始游隙

原始游隙是指軸承未安裝前的游隙、軸承安裝前自由狀態時的游隙。原始游隙是由制造廠加工、裝配所確定的。

軸承的原始游隙是指軸承成套后在安裝于機器前，所處在自由狀態下的游隙。實際上原始游隙不通過測量是難以得知的．因此原始游隙常常用檢驗游隙來代替。

檢驗游隙是在檢驗狀態下，在施加測量載荷的條件下，用儀器檢測而得的游隙數據，嚴格地說與軸承的原始游隙并不相同，但在一般情況二者在讀數上相差不大，因而可以相互代替而不致發生多大誤差。

安裝前軸承的內部游隙一般用理論游隙表示。

徑向游隙非預緊狀態，能承受徑向載荷的軸承，其徑向內部游隙G為：在不同角度方向，無外載荷作用時一個套圈相對另一套圈從一個徑向偏心極限位置，移向相反極限位置的徑向距離的算術平均值。

軸向游隙-非預緊狀態，能在兩個方向上承受軸向載荷的軸承，其軸向內部游隙G為：無外載荷作用時，一個套圈相對另一套圈，從一個軸向極限位置移向相反的極限位置的軸向距離的平均值。

5、軸承的安裝游隙

從理論游隙減去軸承安裝在軸上或外殼內時因過盈配合產生的套圈的膨脹量或收縮后的游隙稱做“安裝游隙”。

配合游隙是軸承與軸及軸承座安裝完畢而尚未工作時的游隙。由于過盈安裝，或使內圈增大，或使外圈縮小，或二者兼而有之，均使安裝游隙比原始游隙小。

合適的安裝游隙有助于滾動軸承的正常工作。游隙過小，滾動軸承溫度升高，無法正常工作，以至滾動體卡死；游隙過大，設備振動大，滾動軸承噪聲大。

6、軸承的工作游隙

是指軸承實際運轉條件下的游隙。運轉時的游隙（稱做工作游隙）的大小對軸承的滾動疲勞壽命、溫升、噪聲、振動等性能有影響。

軸承安裝有機械上承受一定的負荷放置時的游隙，即有效游隙加上軸承負荷產生的彈性變形量后的以便稱做“工作游隙”。　

當工作游隙為微負值時，軸承的疲勞壽命最長但隨著負游隙的增大疲勞壽命同顯著下降。因此，選擇軸承的游隙時，一般使工作游隙為零或略為正為宜。

7、有效游隙

在安裝游隙上加減因軸承內部溫差產生的尺寸變動量后的游隙稱做“有效游隙”。

有效游隙或稱工作游隙是指軸承在安裝于主機后，在一定載荷作用下，達到一定溫升的穩定運轉狀態下，軸承中存在的實際游隙。顯然，有效游隙比工作游隙小。

軸承在工作狀態時的游隙，工作時內圈溫升最大，熱膨脹最大，使軸承游隙減小；同時，由于負荷的作用，滾動體與滾道接觸處產生彈性變形，使軸承游隙增大。軸承工作游隙比安裝游隙大還是小，取決于這兩種因素的綜合作用。

最佳工作游隙的選擇是由應用工況（載荷、速度、設計參數）和期望得到的工作狀態（最大壽命、最好的剛度、低的熱量產生、維護的便利等等）決定的。然而，在大多數應用中，我們無法直接調整工作游隙，這就需要我們根據對應用的分析和經驗，計算出相應的安裝后游隙值。

8、軸承游隙的分組

游隙值根據大小分三組，一組是基本組（或者叫普通組）、小游隙組（C2)、大游隙組(C3、C4）。日本的NSK、NTN等品牌還有專門的CM組（電機專用游隙）。

正常的工作條件下，宜優先選擇基本組；

大游隙組適用于內、外圈配合過盈量較大、或者內外圈溫度差大、深溝球軸承需要承受較大軸向負荷或者需要改善調心性能、或者需要提高軸承極限轉速和降低軸承摩擦力矩等場合

小游隙組適用于較向高的旋轉精度、需要嚴格控制外殼孔的軸向位移、以及需要減小振動和噪音的場合。

測量軸承的游隙時，為得到穩定的測量值，一般對軸承施加規定的測量負荷。

因此，所得到的測量值比真正的游隙（稱做理論游隙）大，即增加了測量負荷產生的彈性變形量。

但對于滾子軸承來說，由于該彈性變形量較小，可以忽略不計。

通常向心軸承選擇最適宜的工作游隙值就是軸承游隙標準中所規定的基本組游隙值。

基本組游隙值適用于一般條件，應該優先選用。對于在特殊條件下工作的向心軸承不能采用基本組游隙時，可選用輔助組游隙值。如深溝球軸承的第3、4、5組游隙值，適用于軸承與軸和外殼孔采用比正常配合更緊的過盈配合或軸承內圈與外圈工作溫差較大的機械部件中。

在軸中心與外殼孔中心線傾斜度較大，和為了增加其承受軸向負荷能力，提高軸承極限轉速，以及降低軸承摩擦阻力等工況條件下，亦可采用第3、4、5組游隙值。對于要求旋轉精密或限制軸向游動的軸，一般采用第2組游隙值（小游隙值）的軸承，必要時還給予一定的預加負荷“預緊”，以提高軸的剛性。

9、軸承游隙的作用與要求

軸承中存在游隙是為了保證軸承得以靈活無阻滯地運轉，但是同時也要求能保證軸承運轉平穩，軸承的軸線沒有顯著沉降，以及承擔載荷的滾動體的數目盡可能多。

因此，軸承的游隙對軸承的動態性能（噪聲，振動和摩擦）和旋轉精度，使用壽命（磨損與疲勞）的承載能力都有很大影響。

軸承游隙的選擇正確與否，對機械運轉精度、軸承壽命、摩擦阻力、溫升、振動與噪聲等都有很大的影響。

如對向心軸承游隙的選擇過小時，則會使承受負荷的滾動體個數增多，接觸應力減小，運轉較平穩，但是，摩擦阻力會增大，溫升也會提高。

反之，則接觸應力增大，振動大，而摩擦阻力減小，溫升低。因此，根據軸承使用條件，選擇最合適的游隙值，具有十分重要的意義。

10、軸承游隙選擇時需要考慮的幾種主要因素

（1）軸承與軸和外殼孔配合的松緊會導致軸承游隙值的變化。一般軸承安裝后會使游隙值縮小；

（2）軸承在機構運轉過程中，由于軸與外殼的散熱條件的不同，使內圈和外圈之間產生溫度差，從而會導致游隙值的縮小；

（3）由于軸與外殼材料因膨脹系數不同，會導致游隙值的縮小或增大。

有些滾動軸承不能調整游隙，更不能拆卸，這些軸承有六種型號，即0000型至5000型；有些滾動軸承可以調整游隙，但不能拆卸，有6000型（角接觸軸承）及內圈錐孔的1000型、2000型和3000型滾動軸承，這些類型滾動軸承的安裝游隙，經調整后將比原始游隙更小；

另外，有些軸承可以拆卸，更可以調整游隙，有7000型（圓錐滾子軸承）、8000型（推力球軸承）和9000型（推力滾子軸承）三種，這三種軸承不存在原始游隙；6000型和7000型滾動軸承，徑向游隙被調小，軸向游隙也隨之變小，反之亦然，而8000型和9000型滾動軸承，只有軸向游隙有實際意義。

11、圓錐滾子軸承游隙的調整***

不可調軸承的安裝后游隙主要受配合的影響，所以下面主要介紹可調軸承的游隙調整***，以適用轉速范圍寬、可同時承受軸向力和徑向力的圓錐滾子軸承為例。

1）推拉法

推拉法一般用于正游隙，軸承滾道與滾動體之間的軸向間隙是可以測得的。對軸或者軸承座向一個方向施加一個力，推到底以后將百分表設為零位作參考，然后施加一個反方向的力，推到底以后百分表上指針的轉動量就是游隙值。測量時需慢慢震蕩旋轉滾子，確保滾子正確的定位在內圈大擋邊上。

（2）Acro-Set法

Acro-Set的理論基礎是胡克定律，發生彈性形變的物體的形變量與所受的外力成正比。在一定的安裝力作用下，測量墊片或隔圈間隙來獲得正確的游隙。按照一個事先測試時創建的圖表直接讀出所需要的正確的墊片或隔圈尺寸。

該***適用于正游隙和預緊，操作人員需要接受培訓來創建圖表。

（3）Torque-Set法

Torque-Set的原理是，在預緊下，軸承的轉動力矩增長是軸承預緊力的函數。實驗結果顯示，一組同型號的新軸承，在給定預緊力的條件下，軸承的轉動力矩變化量很小。因此，可以用轉動力矩來估算預緊量。

該***的原理即是在軸承的轉動力矩和預緊量之間建立一個換算關系，這需要通過測試獲得。然后再實際安裝時，就可以通過測得轉動力矩來決定墊片的厚度。

4）Projecta-Set法

Projecta-Set就是將無法直接測量的墊片或隔圈厚度投射或者轉化到容易測量的地方。使用一個特制的量規套筒和隔圈即可達到這樣的效果。當軸承的內圈和外圈都是緊配合條件時，軸承的拆下和調整會很困難且耗時，此時Projecta-Set就體現出其優點。

該***對不同系列的軸承需要單獨的量規，相對成本較高。但是當大批量安裝時，平均下來每次的成本就很合算。尤其在自動化領域，已經證明是很有效的***。

（5）Set-Right法

Set-Right使用概率***并控制相關零件的尺寸公差來確保所有的裝配總成中有99.73%的軸承游隙落在可接受的范圍內。這是一組隨機變量組合后的數學預測，變量就是軸承公差和軸、軸承座等安裝組件的公差。

該***不需要安裝調整，應用組件簡單的裝配夾緊即可，因此大批量安裝非常方便。但是最后會得到一個游隙范圍（大概0.25mm），在某些應用中能否采用Set-Right需要在設計階段決定。很多年來，不管是工業還是汽車領域，Set-Right的***都得到了成功的使用。

12、總結

（1）對于間隙不可調整的TIMKEN軸承，因其徑向間隙在制造時就已按標準確定好了，不能進行調整，此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內之后，實際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙.

（2）對于間隙可調整的軸承而言，因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關系，所以安裝是只要調整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙。

（3）TIMKEN軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙，其功用是保證滾動體的正常運轉和潤滑以及補償熱伸長。

（4）TIMKEN軸承在裝配時，若其與軸徑的過盈較大，一般采用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機油的油桶中，機油桶外部用熱水或火焰加熱，工藝要求加熱的油溫控制在80℃～90℃。

（5）TIMKEN軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時，多采用壓入法裝配。最簡單的***是利用銅棒和手錘，按一定的順序對稱地敲打軸承帶過盈配合的座圈，使軸承順利壓入。

（6）不旋轉座圈常采用間隙或過盈不大的配合，這樣不旋轉座圈就有可能產生微小的爬動，而使座圈與滾動體的接觸面不斷更換。

（7）軸承內孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負荷情況下工作的離心泵、離心機、減速機、電動機和離心式壓縮機的軸與軸承內座圈。

（8）裝配前檢查不仔細，軸承在裝配前要先清洗并認真檢查軸承的內外座圈、滾動體和保持架，是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋；檢查軸承間隙是否合適，轉動是否輕快自如，有無突然卡止的現象