警 告 不 遵 守 下 列 警 告 可 能 会 导 致 死 亡 或 重 伤 正 确 的 维 护 和 操 作 程 序 非 常 重 要 请 务 必 遵 守 安 装 说 明 并 保 持 适 当 的 润 滑 切 勿 使 用 压 缩 空 气 旋 转 轴 承 滚 子 可 能 在 强 力 的 作 用 下 弹 出

Transcription

1

2 警 告 不 遵 守 下 列 警 告 可 能 会 导 致 死 亡 或 重 伤 正 确 的 维 护 和 操 作 程 序 非 常 重 要 请 务 必 遵 守 安 装 说 明 并 保 持 适 当 的 润 滑 切 勿 使 用 压 缩 空 气 旋 转 轴 承 滚 子 可 能 在 强 力 的 作 用 下 弹 出 轴 承 过 热 会 引 燃 爆 炸 性 气 体 在 易 燃 气 体 或 谷 物 煤 碳 及 其 它 易 燃 材 料 的 尘 埃 聚 集 物 达 到 爆 炸 水 平 的 环 境 中 或 附 近 使 用 时 须 格 外 注 意, 务 必 正 确 选 择 安 装 维 护 和 润 滑 轴 承 要 获 得 安 装 和 维 护 说 明, 请 咨 询 设 备 供 应 商 或 设 计 人 员 紧 配 的 轴 承 部 件 内 部 可 能 存 在 较 高 的 张 应 力 试 图 通 过 切 割 的 方 式 来 拆 卸 紧 配 内 圈 这 可 能 造 成 部 件 突 然 破 裂, 导 致 金 属 碎 片 在 强 力 作 用 下 弹 出 将 轴 承 从 轴 上 取 下 时 请 务 必 使 用 适 当 的 防 护 措 施 或 轴 承 拉 拔 器, 并 始 终 穿 戴 包 括 护 目 镜 在 内 的 适 当 的 个 人 防 护 装 备 注 意 不 遵 守 这 些 注 意 事 项 可 能 带 来 人 身 伤 害 切 勿 使 用 损 坏 的 带 座 轴 承 单 元 在 加 热 前 除 去 零 件 上 的 润 滑 油 或 防 锈 剂, 防 止 起 火 或 冒 烟 注 意 不 遵 守 这 些 注 意 事 项 可 能 造 成 财 产 损 失 请 勿 使 用 已 损 坏 的 轴 承 使 用 不 恰 当 的 轴 承 配 合 可 能 导 致 设 备 损 坏 请 咨 询 您 的 铁 姆 肯 公 司 工 程 师 获 取 更 多 信 息 与 帮 助 注 意 安 装 或 拆 卸 组 件 时, 切 勿 用 力 过 大 遵 循 所 有 公 差 配 合 和 扭 矩 建 议 务 必 遵 循 原 始 设 备 制 造 商 的 安 装 和 维 护 指 导 原 则 保 证 正 确 校 准 请 勿 使 用 明 火 加 热 轴 承 部 件 请 勿 将 轴 承 加 热 至 超 过 149 C 除 非 铁 姆 肯 公 司 另 有 指 示, 产 品 应 放 置 在 原 始 包 装 之 内 直 至 安 装 请 勿 试 图 拆 解 整 体 式 轴 承 上 述 行 为 可 能 会 损 坏 部 件, 影 响 轴 承 的 性 能 和 使 用 寿 命 免 责 声 明 我 们 竭 尽 所 能 确 保 本 目 录 中 信 息 的 准 确 性, 但 错 误 和 疏 漏 不 可 避 免, 故 不 承 担 由 此 引 发 的 任 何 责 任

3 ... 4 轴 承 游 隙 的 设 定... 4 手 动 设 定 轴 承 游 隙... 6 预 设 游 隙 轴 承 组 件... 7 自 动 设 定 轴 承 游 隙 的 方 法... 7 SET-RIGHT 方 法... 8 ACRO-SET 方 法 PROJECTA-SET 方 法 TORQUE-SET 方 法 安 装 设 计 和 游 隙 设 定 装 置 总 结

4 轴 承 游 隙 的 设 定 圆 锥 滚 子 轴 承 可 以 在 安 装 时 设 定 游 隙 正 是 由 于 这 种 独 特 的 特 性, 可 以 将 轴 承 游 隙 调 整 至 满 足 应 用 条 件 的 最 佳 范 围, 从 而 得 到 最 佳 的 轴 承 性 能 和 系 统 性 能 圆 锥 滚 子 轴 承 在 设 定 游 隙 方 面 有 以 下 优 点 : 在 满 足 应 用 性 能 要 求 的 同 时, 优 化 轴 承 游 隙, 延 长 轴 承 的 寿 命 设 定 合 适 的 轴 承 游 隙 可 以 增 加 系 统 的 刚 度, 例 如, 合 适 的 游 隙 可 以 让 齿 轮 更 好 地 接 触, 延 长 齿 轮 的 寿 命 轴 承 内 圈 和 外 圈 可 以 分 离, 更 容 易 安 装 端 盖 轴 轴 承 的 游 隙 在 装 配 机 器 时 设 定, 因 此 可 以 接 受 更 宽 的 轴 和 轴 承 座 的 公 差 范 围 可 以 通 过 多 种 方 法 来 快 捷 地 设 定 圆 锥 滚 子 轴 承 的 游 隙 可 以 手 动 设 定 游 隙, 预 设 游 隙 或 自 动 设 定 游 隙 五 种 常 用 的 自 动 设 定 游 隙 的 方 法 ( 即 SETRIGHT TM ACRO-SET TM PROJECTA- SET TM TORQUE-SET TM 和 CLAMP-SET TM ), 每 一 种 都 有 很 多 实 施 方 式 注 意 事 项 和 优 势 见 表 1 轴 承 游 隙 的 设 定 对 于 圆 锥 滚 子 轴 承, 设 定 游 隙 指 某 个 已 安 装 的 轴 承 的 特 定 量 的 轴 向 间 隙 或 预 紧 量 ( 轴 向 干 涉 ) 圆 锥 滚 子 轴 承 的 结 构 形 式 决 定 了 它 可 以 在 装 配 时 轻 松 调 整 并 优 化 游 隙 与 其 他 类 型 的 滚 动 轴 承 不 同, 圆 锥 滚 子 轴 承 设 定 游 隙 时 不 需 要 通 过 严 格 控 制 轴 或 轴 承 座 的 配 合 来 获 得 特 定 的 游 隙 值 由 于 圆 锥 滚 子 轴 承 是 成 对 安 装 的 ( 图 1), 它 们 的 游 隙 主 要 取 决 于 两 列 轴 承 的 相 对 轴 向 位 置 图 1. 机 器 装 配 简 图 显 示 了 一 个 典 型 圆 锥 滚 子 轴 承 的 ( 背 对 背 ) 安 装 形 式 轴 承 游 隙 的 三 个 主 要 类 型 : 轴 向 间 隙 先 在 一 个 方 向 上 对 轴 施 加 一 个 小 的 轴 向 力, 然 后 在 相 反 的 方 向 再 次 施 加 这 个 力, 施 加 力 的 同 时 摆 动 或 旋 转 轴, 滚 子 和 滚 道 之 间 的 轴 向 间 隙 可 以 产 生 的 一 个 可 测 量 的 轴 向 移 动 ( 轴 承 承 载 区 小 于 180 度 ) 预 紧 滚 子 和 滚 道 之 间 的 轴 向 干 涉, 因 此 轴 在 按 照 上 文 描 述 的 方 法 测 量 时 无 法 测 出 轴 向 移 动 可 以 测 出 轴 旋 转 的 滚 动 阻 力 ( 承 载 区 大 于 180 度 ) 零 游 隙 轴 向 间 隙 和 预 紧 之 间 的 过 渡, 既 无 间 隙 也 无 预 紧 装 配 和 调 整 轴 承 过 程 中 设 定 的 轴 承 游 隙 称 为 冷 安 装 游 隙, 在 设 备 投 入 运 行 之 前 调 整 冷 安 装 游 隙 运 行 过 程 中 的 游 隙 被 称 为 轴 承 的 工 作 游 隙, 工 作 游 隙 是 轴 承 在 运 行 过 程 中 由 于 热 膨 胀 和 变 形 引 起 的 游 隙 变 化 的 结 果 达 到 最 佳 工 作 游 隙 需 要 的 冷 安 装 游 隙 因 应 用 的 不 同 而 不 同 最 佳 游 隙 通 常 可 以 根 据 应 用 经 验 或 测 试 来 确 定 然 而, 冷 安 装 游 隙 和 工 作 游 隙 的 准 确 关 系 往 往 无 从 得 知, 只 能 根 据 已 有 的 知 识 和 经 验 进 行 估 算 如 要 获 得 特 定 应 用 的 轴 承 冷 安 装 游 隙 建 议, 请 联 系 铁 姆 肯 公 司 销 售 工 程 师 4

5 轴 承 游 隙 的 设 定 表 1 比 较 要 求 手 动 预 设 游 隙 组 件 SET-RIGHT 方 法 游 隙 设 定 的 方 法 ACRO-SET 方 法 PROJECTA-SET 方 法 TORQUE-SET 方 法 CLAMP-SET 方 法 轴 承 安 装 游 隙 的 范 围 ( 单 位 : 英 寸 ) ( 最 小 值 到 最 大 值 ) ( 高 概 率 区 间 ) 轴 承 安 装 游 隙 的 类 型 轴 向 间 隙 轴 向 间 隙 或 预 紧 轴 向 间 隙 或 预 紧 轴 向 间 隙 或 预 紧 轴 向 间 隙 或 预 紧 轴 向 间 隙 或 预 紧 轴 向 间 隙 调 整 的 部 件 必 须 是 松 配 合? 否 否 否 是 否 否 是 施 加 设 定 载 荷? 是 否 否 是 ( 常 数 ) 是 测 量 弹 簧 是 是 ( 常 数 ) 需 要 专 用 量 具, 夹 具 ; 零 件? 否 否 否 否 是 专 用 量 具 和 LVDT* 是 转 矩 测 量 仪 是 补 偿 环 特 殊 轴 承 代 码 或 装 配? 否 是 配 对 组 合 是 代 码 或 隔 圈 否 否 否 否 实 施 方 法 时 是 否 需 要 预 测 试? 否 否 是 ( 有 限 的 ) 是 是 是 是 典 型 产 量 低 到 中 低 到 高 中 到 高 低 到 高 中 到 高 低 到 高 低 到 高 装 配 工 人 的 技 能 或 培 训 水 平 高 低 低 低 - 中 读 图 低 LVDT 读 数 低 - 中 读 图 / 量 具 读 数 低 是 否 使 用 垫 片 组? 是 否 否 是 是 是 是 恒 定 尺 寸 垫 片 间 隙 测 量? 是 否 否 是 否 (LVDT) 否 ( 轴 承 转 矩 ) 否 是 否 可 以 使 用 更 宽 的 轴 承 系 统 安 装 公 差 范 围? 是 否 控 制 配 合 公 差 否 需 要 更 严 格 的 公 差 控 制 是 是 是 是 轴 承 转 动 或 摆 动? 是 否 否 是 是 是 是 是 否 适 用 于 现 场 作 业? 是 是 是 是 ( 参 考 服 务 手 册 ) 否 是 ( 借 助 手 册 和 新 轴 承 ) 是 适 用 于 大 尺 寸 大 重 量 的 设 备? 否 是 是 是 否 否 否 注 : 上 面 所 有 的 轴 承 设 定 游 隙 的 方 法 需 要 为 轴 承 部 件 提 供 正 确 的 支 撑 和 有 效 夹 紧 * 线 性 差 动 变 压 器 (LVDT) 5

6 手 动 设 定 轴 承 游 隙 通 常, 为 了 获 得 最 大 的 轴 承 寿 命, 理 想 的 轴 承 工 作 游 隙 值 接 近 零 大 多 数 轴 承 在 冷 安 装 时 会 设 定 一 个 轴 向 间 隙 作 为 初 始 游 隙 当 设 备 达 到 稳 定 的 运 行 温 度 时, 游 隙 会 尽 可 能 接 近 所 需 的 游 隙 接 近 零 某 些 应 用 的 安 装 游 隙 会 被 设 定 成 预 紧 以 提 高 承 受 高 应 力 部 件 的 刚 度 或 进 行 轴 向 定 位, 否 则 这 些 部 件 就 会 受 到 过 度 挠 曲 和 偏 心 的 影 响 必 须 避 免 工 作 状 态 下 的 过 度 预 紧, 否 则 轴 承 的 疲 劳 寿 命 会 显 著 缩 短 另 外, 运 行 时 过 度 预 紧 会 产 生 大 量 热 量, 可 能 导 致 润 滑 问 题 和 轴 承 的 过 早 损 坏 承 载 区 是 对 滚 道 承 载 圆 弧 的 物 理 计 量, 直 接 反 应 了 承 担 载 荷 的 滚 子 数 量 对 于 单 列 圆 锥 滚 子 轴 承, 最 大 寿 命 对 应 的 承 载 区 大 约 为 225 度 图 2 用 图 示 说 明 了 轴 承 在 ( 悬 臂 ) 齿 轮 轴 上 的 L10 寿 命 和 工 作 游 隙 之 间 的 关 系 能 够 使 轴 承 系 统 寿 命 最 大 化 的 理 想 工 作 游 隙 通 常 是 在 接 近 零 到 轻 微 的 预 紧 这 个 区 间 内 图 3. 卡 车 的 非 驱 动 轮 寿 命 小 时 mm (.016 ) 考 虑 环 境 因 素 的 落 座 轴 承 调 整 寿 命 轴 承 系 统 寿 命 0.20 mm (.008 ) 轴 向 间 隙 最 佳 游 隙 轴 承 轴 向 游 隙 图 2. 轴 承 计 算 寿 命 与 工 作 游 隙 的 关 系 0 考 虑 环 境 因 素 的 设 定 轴 承 调 整 寿 命 无 调 整 系 数 的 系 统 寿 命 预 紧 0.20 mm (.008 ) 手 动 设 定 轴 承 游 隙 中 小 数 量 设 备 生 产 时, 如 对 轴 承 游 隙 的 精 度 要 求 不 高 且 轴 承 游 隙 主 要 为 轴 向 间 隙, 经 常 可 采 用 手 动 方 法 设 定 轴 承 游 隙, 通 常 不 需 要 专 用 工 具 量 具 图 表 或 夹 具, 但 对 装 配 工 人 的 技 能 和 判 断 力 有 要 求 例 如, 采 用 单 个 调 节 螺 母 设 计 的 常 规 卡 车 的 非 驱 动 轮 ( 图 3), 手 动 调 节 过 程 中, 旋 紧 调 节 螺 母 的 同 时 转 动 车 轮, 直 到 感 觉 旋 转 开 始 有 阻 力 然 后 调 节 螺 母 后 退 1/6 到 1/4 圈, 对 准 最 近 的 锁 止 孔 或 后 退 到 一 个 刚 好 能 让 轮 子 自 由 旋 转 的 很 小 的 轴 向 间 隙 然 后 调 节 螺 母 锁 定 在 该 位 置 需 要 运 用 工 人 的 技 巧 和 判 断 力 来 确 定 车 轮 在 转 动 时 何 时 旋 转 开 始 有 阻 力 设 备 越 复 杂 且 / 或 越 大 越 重, 对 工 人 技 能 和 判 断 力 的 水 平 要 求 越 高 对 于 复 杂 的 大 型 的 或 大 批 量 生 产 的 应 用, 手 动 设 定 游 隙 可 能 太 麻 烦, 不 精 确, 不 可 靠 或 太 费 时 铁 姆 肯 公 司 设 计 出 了 预 设 游 隙 轴 承 组 件 和 自 动 游 隙 设 定 方 法, 作 为 手 动 设 定 游 隙 的 替 代 方 案 6

7 预 设 游 隙 轴 承 组 件 预 设 游 隙 轴 承 组 件 很 多 应 用 使 用 或 需 要 双 列 或 紧 密 连 接 配 对 的 轴 承 组 件 这 取 决 于 机 器 的 设 计 和 运 行 特 点 ( 如 热 增 长 的 影 响 高 载 荷 等 ) 为 便 于 设 定 这 种 情 况 下 的 轴 承 游 隙, 我 们 经 常 使 用 预 设 游 隙 轴 承 组 件 预 设 游 隙 轴 承 组 件 具 有 各 种 形 式 但 大 多 数 一 般 被 称 为 带 隔 圈 轴 承 ( 图 4) 大 多 数 预 设 游 隙 轴 承 在 制 造 和 供 应 时 都 带 有 隔 圈 隔 圈 根 据 轴 承 进 行 配 磨 定 制, 用 于 控 制 内 部 间 隙 ( 参 考 类 型 2S 和 TDI) 因 此, 这 些 定 制 或 配 磨 的 隔 圈 无 法 与 其 他 轴 承 组 装 件 互 换 使 用 有 一 些 预 设 游 隙 组 件, 如 类 型 SR 或 TNA, 可 以 允 许 使 用 可 互 换 的 隔 圈 和 / 或 轴 承 部 件 设 计 这 些 可 互 换 组 装 件 部 件 的 目 的 是 为 了 更 严 格 地 控 制 影 响 轴 承 游 隙 的 重 要 公 差, 因 此, 这 些 部 件 可 以 随 机 选 择 使 用 外 圈 带 隔 圈 的 TDI TNA 典 型 的 预 设 游 隙 轴 承 组 件 的 应 用 预 设 游 隙 轴 承 组 件 被 大 量 地 使 用 在 各 种 工 业 设 备 中 如 : 行 星 齿 轮 栓 或 连 杆 位 置 变 速 箱 惰 齿 轮 风 机 轮 毂 轴 水 泵 和 惰 轮 轴 滑 轮 输 送 机 托 辊 绞 盘 鼓 采 矿 设 备 的 固 定 位 置 和 浮 动 位 置 推 进 和 回 转 驱 动 装 置 大 型 齿 轮 箱 驱 动 装 置 自 动 设 定 轴 承 游 隙 的 方 法 除 了 预 设 游 隙 轴 承 组 件, 铁 姆 肯 公 司 开 发 了 五 种 常 用 的 自 动 设 定 轴 承 游 隙 的 方 法 ( 即 SET - RIGHT ACRO -SET PROJECTA -SET TORQUE-SET 和 CLAMP-SET) 作 为 手 动 调 节 的 备 选 方 案 参 考 表 1 圆 锥 滚 子 轴 承 设 定 游 隙 方 法 的 比 较 用 表 格 形 式 说 明 了 这 些 方 法 的 各 种 特 性 本 表 第 一 行 比 较 了 每 种 方 法 合 理 控 制 轴 承 的 安 装 游 隙 范 围 的 能 力 这 些 数 值 仅 用 于 说 明 每 种 方 法 在 设 定 游 隙 上 的 整 体 特 点, 与 将 游 隙 设 定 成 预 紧 还 是 轴 向 间 隙 的 目 标 无 关 例 如, 在 SET-RIGHT 列 下, 预 期 ( 高 概 率 区 间 或 6σ) 游 隙 的 变 化, 由 于 特 定 的 轴 承 和 轴 承 座 / 轴 的 公 差 控 制, 范 围 可 能 从 典 型 的 最 小 英 寸 到 英 寸 游 隙 范 围 可 以 在 轴 向 间 隙 和 预 紧 之 间 分 配, 从 而 最 大 化 地 优 化 轴 承 / 应 用 的 性 能 SR 图 4. 典 型 预 设 游 隙 组 件 示 例 2S 参 考 图 5 自 动 设 定 轴 承 游 隙 方 法 的 应 用 该 图 使 用 一 台 典 型 的 四 驱 农 用 拖 拉 机 的 设 计 举 例 说 明 了 圆 锥 滚 子 轴 承 设 定 游 隙 方 法 的 一 般 应 用 我 们 将 在 本 模 块 的 下 列 章 节 详 细 讨 论 每 种 方 法 应 用 的 具 体 定 义 理 论 和 正 式 流 程 每 种 预 设 游 隙 轴 承 生 产 时 都 带 有 特 定 的 ( 未 安 装 的 ) 内 部 间 隙 或 出 厂 游 隙 (BEP) 根 据 特 定 应 用 所 需 的 安 装 游 隙 范 围 来 确 定 出 厂 游 隙 轴 承 的 安 装 游 隙 范 围 严 格 按 照 轴 和 轴 承 座 配 合 的 影 响 和 BEP 确 定 通 常 只 要 求 轴 承 与 旋 转 部 件 是 紧 配 合 ( 轴 或 轴 承 座 ) 结 果 就 是 预 期 安 装 游 隙 范 围 小 于 英 寸 可 互 换 部 件 的 组 件 的 安 装 游 隙 范 围 通 常 比 配 对 的 隔 圈 组 件 的 安 装 游 隙 范 围 要 大 通 常 使 用 预 设 游 隙 轴 承 组 件 时, 安 装 很 简 单, 只 需 利 用 隔 圈 正 确 地 夹 紧 轴 承 部 件 7

8 SET-RIGHT 方 法 SET-RIGHT 方 法 SET-RIGHT 方 法 通 过 控 制 轴 承 和 安 装 系 统 的 公 差 得 到 需 要 的 游 隙, 无 需 手 动 调 整 圆 锥 滚 子 轴 承 我 们 使 用 概 率 统 计 学 规 律 预 测 这 些 公 差 对 轴 承 游 隙 的 影 响 通 常,SET- RIGHT 方 法 需 要 更 加 严 格 地 控 制 轴 / 轴 承 座 的 加 工 公 差, 同 时 严 格 控 制 ( 借 助 精 度 等 级 和 代 码 ) 轴 承 的 关 键 公 差 该 方 法 认 为, 装 配 体 中 的 每 个 部 件 都 有 关 键 公 差, 并 需 要 控 制 在 一 定 的 范 围 概 率 定 律 表 明, 装 配 体 中 每 个 部 件 都 是 小 公 差 或 都 是 大 公 差 的 组 合 的 概 率 非 常 小 并 遵 从 公 差 的 正 态 分 布 ( 图 6), 根 据 统 计 学 规 律, 所 有 零 件 尺 寸 的 叠 加 倾 向 于 落 在 公 差 可 能 范 围 的 中 部 SET-RIGHT 方 法 的 目 标 是 仅 控 制 影 响 轴 承 游 隙 的 最 重 要 的 公 差 这 些 公 差 可 能 完 全 是 轴 承 内 部 的, 也 可 能 牵 涉 到 某 些 安 装 部 件 ( 即 图 1 或 图 7 的 宽 度 A 和 B, 以 及 轴 外 径 和 轴 承 座 内 径 ) 结 果 就 是, 在 很 大 概 率 下, 轴 承 的 安 装 游 隙 会 落 在 一 个 可 接 受 的 范 围 内 ( 通 常 概 率 可 靠 性 为 99.73% 或 6σ, 但 在 产 量 更 高 的 生 产 中, 有 时 要 求 % 或 8σ) 使 用 SET-RIGHT 方 法 时 无 需 调 整 要 做 的 只 是 组 装 和 夹 紧 机 器 部 件 100% 出 现 频 率 2.135% 0.135% 13.6% 99.73% 95.46% 68.26% s s s s 6s 68.26% 变 量 算 术 平 均 值 x 变 量,x 图 6. 正 态 分 布 的 频 率 曲 线 2.135% 13.6% 0.135% 图 5. 自 动 设 定 轴 承 游 隙 方 法 的 应 用 后 轮 前 轮 减 速 装 置 发 动 机 风 机 和 水 泵 轴 心 转 向 节 变 速 箱 差 速 器 输 入 轴 主 减 中 间 轴 转 向 机 构 取 力 器 离 合 器 轴 铰 接 泵 驱 动 装 置 主 减 后 桥 中 心 取 力 器 输 入 轴 差 速 器 中 间 轴 输 出 轴 行 星 减 速 装 置 SET-RIGHT 方 法 PROJECTA-SET 方 法 TORQUE-SET 方 法 CLAMP-SET 方 法 ACRO-SET 方 法 预 设 游 隙 组 件 ( 侧 视 图 ) 8

9 [ SET-RIGHT 方 法 影 响 装 配 体 中 轴 承 游 隙 的 所 有 尺 寸, 例 如 轴 承 的 公 差 轴 外 径 轴 长 度 轴 承 座 长 度 和 轴 承 座 内 径, 在 计 算 概 率 范 围 时 都 被 认 为 是 独 立 的 变 量 在 图 7 示 例 中, 内 圈 和 外 圈 都 使 用 常 规 的 紧 配 合 安 装, 端 盖 简 单 地 夹 持 在 轴 的 一 端 端 盖 1 2 轴 图 7. 装 配 体 工 作 表 (1) (2) (3) (4) (3) (4) 独 立 变 量 公 差 mm 当 量 轴 向 公 差 mm 频 率 曲 线 的 类 型 和 离 散 度 σ 的 数 值 (X 10-3 ) σ 的 数 值 (X 10-3 ) 轴 肩 间 隔 A 正 态 分 布 轴 长 B 正 态 分 布 轴 外 径 轴 承 1 & * 正 态 分 布 内 圈 内 径 轴 承 * 正 态 分 布 内 圈 内 径 轴 承 * 正 态 分 布 外 圈 外 径 轴 承 * 正 态 分 布 外 圈 外 径 轴 承 * 正 态 分 布 轴 承 座 内 径 轴 承 * 正 态 分 布 轴 承 座 内 径 轴 承 * 正 态 分 布 内 圈 座 高 轴 承 矩 形 分 布 内 圈 座 高 轴 承 矩 形 分 布 外 圈 座 高 轴 承 正 态 分 布 外 圈 座 高 轴 承 正 态 分 布 总 计 x 10-6 [ 2 s = (1316 x 10-6 ) 1/2 = mm 3s = 3 x = mm( in) 6s = 6 x = mm( 英 寸 )99.73% 的 装 配 ( 概 率 范 围 ) 可 能 区 间 = mm( 英 寸 )100% 的 装 配 ( 例 如 ) 选 择 mm( 英 寸 ) 作 为 平 均 游 隙 对 于 99.73% 的 装 配, 可 能 的 游 隙 范 围 为 零 到 mm( 英 寸 ) 两 个 独 立 内 圈 对 应 一 个 独 立 的 轴 变 量, 因 此 轴 向 系 数 为 两 倍 计 算 出 概 率 范 围 之 后, 需 要 确 定 轴 向 尺 寸 的 名 义 长 度 以 获 得 所 需 的 轴 承 游 隙 在 本 示 例 中, 除 轴 的 长 度 外 所 有 尺 寸 都 为 已 知 下 面 我 们 来 看 看 如 何 计 算 轴 的 名 义 长 度 来 得 到 合 适 的 轴 承 游 隙 轴 的 长 度 计 算 ( 计 算 名 义 尺 寸 ): B = A + 2C + 2D + 2E + F 其 中 : A = 外 圈 之 间 的 轴 承 座 的 平 均 宽 度 = mm( 英 寸 ) B = 轴 的 平 均 长 度 ( 待 定 ) C = 安 装 前 的 轴 承 平 均 宽 度 = mm( 英 寸 ) D = 平 均 内 圈 配 合 导 致 的 轴 承 宽 度 增 加 * = mm( 英 寸 ) E = 平 均 外 圈 配 合 导 致 的 轴 承 宽 度 增 加 * = mm( 英 寸 ) F = ( 所 需 的 ) 轴 承 游 隙 平 均 值 = mm( 英 寸 ) * 转 换 为 当 量 轴 向 公 差 参 考 Timken 圆 锥 滚 子 轴 承 产 品 目 录 内 圈 和 外 圈 配 合 实 践 指 南 章 节 9

10 SET-RIGHT 方 法 SET-RIGHT 方 法 的 特 殊 注 意 事 项 : 1. 因 为 轴 承 K 系 数 当 量 轴 向 公 差 和 紧 配 合 部 件 的 数 量 ( 即 内 圈 和 外 圈 同 时 紧 配 时 更 大 ) 的 不 同, 最 终 计 算 出 的 轴 承 游 隙 范 围 可 能 变 化 很 大 铁 姆 肯 公 司 的 销 售 工 程 师 可 以 在 设 计 阶 段 帮 助 客 户 选 择 公 差 经 过 特 殊 控 制 的 轴 承, 帮 助 客 户 优 化 安 装 设 计, 从 而 使 轴 承 游 隙 获 得 最 小 的 高 概 率 区 间 2. 轴 承 安 装 尺 寸 的 控 制, 轴 承 系 统 安 装 尺 寸 的 公 差 必 须 保 持 一 致 和 稳 定, 在 某 些 情 况 下 应 当 更 加 严 格 地 控 制 这 些 公 差 3. 如 果 轴 承 游 隙 的 高 概 率 区 间 无 法 通 过 控 制 公 差 来 获 得, 尝 试 减 少 较 大 公 差 是 不 实 际 也 无 法 成 功 的, 那 就 要 考 虑 SET- RIGHT 的 一 种 衍 生 方 法 SPIN -RIGHT 方 法 4. 现 场 作 业 替 换 件 必 须 使 用 与 初 始 生 产 相 同 类 别 和 相 同 代 码 的 轴 承 2. 如 果 轴 无 法 自 由 旋 转, 轴 承 被 预 紧, 那 么 必 须 安 装 英 寸 的 垫 片 第 二 次 旋 转 测 试 时, 组 件 如 能 自 由 旋 转, 则 表 明 存 在 轴 向 间 隙 3. 如 果 预 紧 是 所 需 的 游 隙, 那 么 应 当 将 上 例 中 的 SPIN-RIGHT 方 法 步 骤 以 相 反 顺 序 执 行 : 如 果 轴 能 自 由 旋 转, 那 么 说 明 轴 承 游 隙 不 正 确, 就 需 要 拆 掉 英 寸 的 垫 片 如 果 轴 无 法 自 由 旋 转 ( 预 紧 ) 高 概 率 范 围 ( 英 寸 ) 轴 自 由 旋 转 ( 轴 向 间 隙 ) SET-RIGHT 方 法 的 衍 生 :SPIN-RIGHT 方 法 英 寸 英 寸 在 某 些 情 况 下, 使 用 SET- RIGHT 方 法 时, 轴 承 游 隙 高 概 率 区 间 可 能 对 实 际 应 用 而 言 过 大 为 减 小 这 个 区 间 并 仍 然 应 用 概 率 定 律, 我 们 可 以 使 用 SPIN-RIGHT 方 法 该 方 法 可 用 于 方 便 进 行 垫 片 组 调 节 的 应 用 ( 图 16) 使 用 这 种 方 法 时, 只 需 将 现 有 高 概 率 区 间 除 以 2 或 3 即 可, 这 取 决 于 该 应 用 可 接 受 的 游 隙 范 围 例 如, 假 设 图 1 中 轴 承 的 高 概 率 游 隙 区 间 计 算 结 果 为 英 寸, 该 应 用 需 要 一 个 轴 向 间 隙 为 英 寸 到 英 寸 的 游 隙 当 前 范 围 必 须 减 少 一 半 借 助 SPIN-RIGHT 方 法, 所 需 的 垫 片 增 量 ( 在 端 盖 和 轴 之 间 使 用 垫 片 ) 将 等 于 英 寸, 可 以 使 用 下 述 方 法 : 图 8. 第 1 次 旋 转 检 查 典 型 的 SET- RIGHT 方 法 应 用 SET-RIGHT 方 法 已 经 应 用 于 多 种 需 要 设 定 轴 承 游 隙 的 应 用 场 合, 包 括 拖 拉 机 PTO 装 配 ( 尤 其 是 盲 端 或 剖 分 轴 承 座 设 计 ) 汽 车 前 驱 车 轮 齿 轮 减 速 箱 轴 行 星 齿 轮 以 及 施 工 和 采 矿 设 备 中 使 用 的 链 轮 和 扭 力 轮 毂 1. 装 配 齿 轮 箱 ( 无 需 垫 片 和 旋 转 检 查, 无 密 封 件 ), 确 认 轴 承 是 否 有 轴 向 间 隙 或 预 紧 在 首 次 旋 转 检 查 时, 如 果 轴 自 由 旋 转, 那 么 存 在 轴 向 间 隙 ( 图 8), 轴 承 游 隙 正 确 10

11 ACRO-SET 方 法 ACRO-SET 方 法 这 种 设 定 游 隙 的 方 法 基 于 胡 克 定 律 : 在 材 料 的 弹 性 范 围 内, 系 统 形 变 与 施 加 的 载 荷 成 正 比 ( 即 F=kx, 其 中 k= 弹 性 系 数 ) 这 种 方 法 假 定, 零 件 与 零 件 个 体 差 异 较 小, 在 一 定 的 载 荷 下, 组 件 的 系 统 总 形 变 是 一 致 和 可 重 复 的 ( 图 9) 为 确 定 适 用 于 特 定 系 统, 必 须 首 先 确 定 尺 寸 参 考 条 件 即 形 变 常 数 形 变 常 数 即 是 ( 平 均 ) 系 统 形 变, 由 一 个 施 加 在 轴 承 上 的 已 知 设 定 载 荷 产 生, 通 过 测 试 若 干 试 制 单 元 得 出 这 种 系 统 形 变 通 常 借 助 测 量 垫 片 间 隙 测 得 ( 图 10) 然 后 推 导 ACRO-SET 系 统 常 数 它 等 于 给 设 定 载 荷 形 变 常 数 加 上 所 需 的 轴 承 游 隙 在 生 产 中, 将 该 常 数 添 加 到 测 量 的 垫 片 间 隙 中, 以 确 定 每 个 单 元 最 终 的 垫 片 组 厚 度 确 定 ACRO-SET 系 统 常 数 时 可 联 系 铁 姆 肯 公 司 的 销 售 工 程 师 获 取 帮 助 为 每 个 设 备 选 择 最 终 垫 片 组 厚 度 时 只 需 使 用 垫 片 表 ( 图 11) 表 中 标 注 的 垫 片 组 厚 度 包 含 了 之 前 确 定 的 ACRO-SET 常 数 的 影 响 注 意, 借 助 在 两 个 相 隔 180 的 位 置 量 取 的 垫 片 间 隙, 通 过 垫 片 表 可 以 很 容 易 地 确 定 合 适 的 垫 片 组 尺 寸 我 们 将 使 用 行 星 驱 动 轮 组 件 ( 图 10) 来 说 明 ACRO-SET 方 法 1. 通 过 预 先 测 试 确 定 设 定 载 荷 P, 通 过 两 个 螺 栓 施 加 该 载 荷 ( 相 距 180 ) 施 加 的 载 荷 与 螺 栓 扭 矩 成 正 比 ( 一 般 而 言, 首 先 施 加 一 个 更 大 的 落 座 力, 然 后 旋 转 轴 承, 在 进 行 ACRO-SET 垫 片 间 隙 测 量 之 前 确 保 部 件 的 安 装 位 置 正 确 ) 间 隙 图 10. 行 星 驱 动 轮 2. 旋 转 或 摆 动 轴 承, 同 时 施 加 设 定 载 荷 P 并 测 量 垫 片 间 隙, 首 先 在 0 度 位 置 测 量 然 后 在 180 度 位 置 测 量 3. 从 垫 片 表 中 选 择 合 适 的 垫 片 组 厚 度, 该 厚 度 等 于 测 量 到 的 间 隙 加 预 先 确 定 的 ACRO-SET 系 统 常 数 ( 从 预 先 测 试 的 组 件 中 得 出 ) 图 10 计 算 出 了 两 个 读 数 的 平 均 值 并 给 出 了 垫 片 组 的 最 终 厚 度 在 这 种 情 况 下, 对 应 180 度 位 置 的 垫 片 厚 度 是 0.66, 对 应 0 度 位 置 的 是 0.61, 最 终 的 垫 片 厚 度 是 安 装 最 终 的 垫 片 组 并 根 据 拧 紧 力 矩 旋 紧 所 有 的 螺 栓 设 定 载 荷 图 11. 典 型 的 ACRO-SET 垫 片 表 载 荷 N( 磅 ) 0 形 变 mm( 英 寸 ) 图 9. 系 统 形 变 总 形 变 第 二 个 间 隙 测 量 值 (180 位 置 ), mm 第 一 个 间 隙 测 量 值 (0 位 置 ),mm

12 ACRO-SET 方 法 ACRO-SET 方 法 的 特 殊 注 意 事 项 : 1. 轴 承 的 落 座 和 设 定 载 荷 通 常 由 几 个 螺 栓 施 加 ( 即 载 荷 =NT/(dμ), 其 中 :N= 螺 栓 的 数 量,T= 螺 栓 的 扭 矩,d= 螺 栓 的 直 径,μ= 螺 纹 摩 擦 系 数, 通 常 μ=0.17) 通 常, 施 加 的 落 座 力 应 当 为 系 统 承 载 能 力 最 低 的 轴 承 的 Ca(90) 值 的 2-3 倍, 施 加 的 设 定 载 荷 为 其 Ca(90) 值 的 倍 2. 松 配 合 的 可 调 整 部 件 可 调 整 的 位 置 最 好 是 松 配 合 然 而, 按 照 下 面 的 说 明, 外 圈 和 内 圈 也 可 以 是 紧 配 : A. 外 圈 与 衬 套 为 紧 配 合, 衬 套 与 轴 承 座 为 松 配 合 B. 在 设 定 轴 承 游 隙 的 操 作 中, 使 用 一 个 松 配 的 标 准 外 圈 或 内 圈 ( 需 在 ACRO-SET 常 数 中 补 偿 平 均 紧 配 合 ) C. 将 紧 配 合 补 偿 量 设 计 在 特 定 工 具 中 (PROJECTA-SET) 3. ACRO-SET 方 法 所 必 需 的 组 件, 如 轴 承 座 壁 和 盖 板, 生 产 出 来 的 各 部 件 的 尺 寸 必 须 稳 定 一 致 4. 设 计 必 须 能 够 便 于 向 可 移 动 的 轴 承 部 件 施 加 一 个 设 定 载 荷 用 于 调 整 5. 在 施 加 设 定 载 荷 时 必 须 旋 转 或 摆 动 轴 承 6. 设 计 必 须 便 于 测 量 可 移 动 部 件 的 间 隙 7. 应 当 确 认 所 用 的 实 际 垫 片 组 的 厚 度 图 12. PROJECTA-SET 概 念 如 简 图 所 示,PROJECTA-SET 方 法 是 将 测 量 隔 圈 尺 寸 需 要 的 两 个 面 从 量 具 难 以 到 达 的 位 置 投 射 到 可 测 量 的 位 置 A - 圆 锥 滚 子 轴 承 装 配 包 括 组 件 压 入 轴 (B) 的 下 面 的 内 圈, 上 面 和 下 面 的 外 圈, 不 包 括 上 面 的 内 圈 C - D - E - G - 间 隔 基 准 将 下 面 的 内 圈 台 面 投 射 出 一 个 已 知 距 离 (x)( 距 离 轴 端 ) 量 具 基 准 将 上 面 的 外 圈 滚 道 投 射 出 相 同 的 距 离 (x) 处 于 测 量 位 置 的 上 面 的 内 圈 测 量 点 ( 如 对 于 小 批 量 测 量 是 千 分 表, 对 于 大 批 量 测 量 是 电 子 变 压 器 LVDT) 经 过 安 排 和 预 设 用 于 指 示 隔 圈 的 尺 寸 ( S) 在 该 图 中, 在 可 移 动 的 基 准 (H) 上 施 加 一 个 已 知 的 力 将 上 面 的 内 圈 安 装 在 投 射 的 轨 迹 上 量 具 会 直 接 给 出 需 要 的 隔 圈 尺 寸 的 读 数 在 实 践 中, 可 以 使 用 替 代 方 案 以 满 足 任 何 特 殊 的 生 产 设 备 和 要 求 ( 例 如, 一 个 在 上 方 移 动 头 部 施 加 测 量 载 荷 的 静 基 准 ) 12

13 PROJECTA-SET 方 法 ACRO-SET 方 法 的 典 型 应 用 已 经 成 功 地 将 ACRO-SET 方 法 运 用 到 圆 锥 滚 子 轴 承 设 定 游 隙 的 例 子 包 括 : 手 动 变 速 驱 动 桥 升 降 梭 箱 变 速 器 农 用 拖 拉 机 车 桥 取 力 器 行 星 齿 轮 差 速 器 和 驱 动 齿 轮 轴 齿 轮 减 速 器 越 野 卡 车 和 拖 拉 机 车 轮 PROJECTA-SET 方 法 PROJECTA-SET 方 法 在 概 念 和 应 用 方 面 与 ACRO- SET 方 法 类 似, 但 通 过 使 用 特 殊 的 测 量 夹 具 增 加 了 额 外 的 多 样 性 和 复 杂 性 这 种 量 具 可 以 把 无 法 测 量 的 垫 片 隔 圈 间 隙 或 参 考 面 投 射 到 一 个 容 易 测 量 的 地 方 这 种 量 具 通 常 会 用 于 读 取 读 数 的 千 分 表 或 LVDT 它 也 非 常 适 用 于 在 调 节 部 件 ( 内 圈 或 外 圈 ) 采 用 紧 配 合 而 不 会 牺 牲 装 配 速 度 或 精 度 的 设 计 该 方 法 ( 图 12) 包 括 两 个 重 要 的 量 具 : 通 常 等 于 已 知 设 计 长 度 ( 参 考 X) 的 一 个 隔 圈 套 筒 ( 参 考 C) 和 一 个 圆 锥 测 量 套 筒 ( 参 考 D) 这 些 套 筒 将 把 无 法 接 触 的 隔 圈 间 隙 投 射 到 轴 端 为 说 明 PROJECTA-SET 方 法, 请 参 考 一 个 典 型 的 主 减 轴 组 件 ( 图 13) 在 这 种 背 对 背 安 装 的 内 圈 调 节 设 计 中, 通 过 在 两 个 内 圈 小 端 面 之 间 使 用 隔 圈 获 得 轴 承 游 隙 在 这 种 应 用 中 外 圈 和 内 圈 为 轻 微 紧 配 合 所 需 的 测 量 步 骤 为 : 4. 借 助 量 具 根 据 下 列 方 程 确 定 隔 圈 尺 寸 ( 图 13): S = Z - A + K 其 中 : S = 所 需 隔 圈 的 尺 寸, Z = 套 筒 长 度 ( 固 定 值 ) A = 内 圈 和 外 圈 定 位 器 的 圆 锥 上 两 个 对 应 直 径 之 间 的 可 变 距 离 ( 已 知 调 零 的 尺 寸 ) K = 常 数, 补 偿 由 于 量 具 弹 簧 载 荷 造 成 的 系 统 偏 差 平 均 内 圈 配 合 影 响 ( 间 隙 损 失 ) 和 所 需 的 轴 承 游 隙 G = 间 隙 测 量 值, 表 示 距 离 的 变 化 A 距 离 A 包 括 G 180 间 隙 G 上 内 圈 压 头 量 具 和 外 圈 定 位 器 1. 将 组 装 的 驱 动 齿 轮 轴 ( 上 内 圈 和 隔 圈 除 外 ) 放 置 在 下 压 板 上 将 量 具 放 置 在 上 轴 承 外 圈 上, 然 后 放 入 上 内 圈 ( 图 13) 2. 施 加 压 力, 用 两 个 轴 承 内 圈 夹 住 量 具 此 时 借 助 内 部 的 蝶 形 弹 簧 可 以 把 已 知 的 轴 向 载 荷 传 递 到 量 具 ( 注 意 : 施 加 压 力 的 目 的 只 是 将 上 内 圈 夹 在 合 适 的 位 置, 靠 在 隔 圈 套 筒 上, 使 轴 承 正 确 落 座 某 些 量 具 通 过 一 个 螺 母 实 现 该 功 能 ) 3. 摆 动 测 量 仪 器 ( 把 手 ) 让 轴 承 滚 子 落 座 到 位 LVDT 探 头 测 量 两 个 量 具 之 间 的 轴 向 位 移, 数 字 显 示 屏 上 就 会 显 示 所 需 的 隔 圈 尺 寸 的 读 数 外 圈 隔 圈 套 筒 和 内 圈 定 位 器 主 减 轴 承 座 图 13. 主 减 轴 PROJECTA-SET 方 法 测 量 示 例 13

14 TORQUE-SET 方 法 PROJECTA-SET 方 法 的 特 殊 注 意 事 项 : 1. 针 对 具 体 的 应 用 应 该 检 查 PROJECTA-SET 量 具 的 尺 寸 重 量 成 本 和 设 计 行 业 应 用 的 典 型 测 量 成 本, 包 括 LVDT 和 量 具 内 部 弹 簧, 每 个 约 为 10,000 美 元 为 提 高 设 定 游 隙 的 效 率, 对 于 每 年 超 过 30,000 次 的 装 配 量, 设 计 者 应 当 考 虑 在 测 量 中 使 用 特 殊 的 自 动 加 压 设 计 和 使 用 加 压 夹 具 尺 寸 预 紧 量 2. 如 果 同 一 个 应 用 中 使 用 不 同 的 轴 承 系 列 和 不 同 型 号 的 轴, 那 么 需 要 使 用 单 独 的 测 量 仪 器 或 可 互 换 的 部 件 ( 即 双 锥 体 ) 3. 仅 仅 是 圆 锥 滚 子 轴 承 设 定 游 隙 一 种 替 代 方 案 (ACRO-SET 与 PROJECTA-SET 方 法 类 似, 应 当 首 先 考 虑 ) 图 14. 尺 寸 预 紧 量 对 比 轴 承 转 矩 PROJECTA-SET 方 法 的 优 势 内 圈 或 外 圈 紧 配 合 的 应 用 中 更 换 垫 片 或 隔 圈 时 可 以 避 免 费 时 的 拆 卸 可 以 方 便 地 应 用 于 自 动 装 配 流 程 相 比 过 去 传 统 的 手 动 方 法, 将 人 工 判 断 降 低 到 了 最 小 程 度 使 用 PROJECTA-SET 量 具 需 要 的 培 训 时 间 最 短 PROJECTA-SET 法 能 够 提 供 一 致 的 可 靠 的 设 定 游 隙 实 施 TORQUE- SET 方 法 所 需 的 步 骤 概 括 如 下 : 1. 使 用 参 考 ( 恒 定 厚 度 ) 垫 片 组 装 配 设 备, 确 保 系 统 为 预 紧 ( 图 16) 注 意 : 每 个 装 配 产 生 的 轴 承 预 紧 结 果 实 际 上 并 不 相 同, 这 取 决 于 各 部 件 累 积 公 差 的 不 同 2. 测 量 轴 承 的 转 矩 ( 图 17) 3. 根 据 预 先 绘 制 的 垫 片 表 选 择 最 终 的 垫 片 组 厚 度 ( 图 15) 4. 安 装 最 终 的 垫 片 组, 安 装 所 有 螺 栓, 完 成 装 配 ( 图 18) TORQUE -SET 方 法 轴 承 转 矩 的 测 量 值 垫 片 组 添 加 值 TORQUE-SET 方 法 基 于 下 列 原 则 : 预 紧 轴 承 中 的 转 矩 会 直 接 随 施 加 的 预 紧 力 的 增 加 而 增 加, 前 者 是 后 者 的 函 数 ( 通 常 以 尺 寸 预 载 量 衡 量 ) 实 验 室 测 试 表 明, 新 轴 承 的 转 矩 变 化 非 常 小, 可 以 有 效 地 利 用 轴 承 转 矩 预 测 / 测 量 尺 寸 预 载 游 隙 需 通 过 载 荷 预 先 测 试 来 确 定 预 紧 量 与 转 矩 的 这 种 关 系 ( 图 14) 测 量 轴 承 的 初 始 转 矩 之 后 通 过 加 上 或 减 去 垫 片 达 到 所 需 的 轴 承 游 隙, 要 么 是 轴 向 间 隙, 要 么 是 预 紧 垫 片 表 一 般 用 于 帮 助 为 每 个 单 元 选 择 最 终 的 垫 片 组 ( 图 15) (N m) (mm) 图 15. 确 定 TORQUE- SET 垫 片 组 的 图 表 14

15 TORQUE-SET 方 法 载 荷 FPO 2. 能 否 复 位 紧 配 合 的 部 件 当 紧 配 合 的 部 件 用 于 轴 承 调 节 时, 必 须 在 施 加 TORQUE - SET 载 荷 并 确 定 最 终 垫 片 组 之 后 设 法 复 位 或 回 压 该 部 件 3. 轴 承 转 动 扭 矩 受 转 速 和 所 用 润 滑 剂 的 影 响 这 些 必 须 在 各 测 量 单 元 之 间 保 持 不 变 测 量 转 动 扭 矩 最 常 用 的 方 法 是 使 用 力 矩 扳 手 测 量 转 矩 的 过 程 中, 在 保 持 顺 畅 旋 转 的 同 时, 尽 可 能 慢 地 让 轴 旋 转 ( 约 3.5 转 / 分 钟 ) 垫 片 图 16. 装 配 参 考 垫 片 组 轴 承 转 矩 受 转 速 和 所 用 润 滑 剂 的 影 响 任 何 使 用 TORQUE- SET 方 法 的 应 用 中, 润 滑 剂 和 速 度 应 当 保 持 不 变 4. 如 果 负 载 不 均 衡 ( 例 如 由 较 重 的 部 件 离 合 器 片 或 卡 钳 制 动 器 产 生 的 ), 不 能 使 用 TORQUE-SET 方 法 这 会 导 致 转 动 过 程 中 力 矩 发 生 变 化 5. 对 于 现 场 作 业,TORQUE-SET 方 法 不 能 应 用 在 之 前 运 行 过 的 ( 如 磨 合 过 的 ) 轴 承 上 必 须 使 用 一 套 全 新 轴 承 或 替 代 性 方 法 测 量 轴 承 转 矩 最 常 用 的 方 法 是 使 用 力 矩 扳 手 转 矩 螺 栓 力 矩 有 时 可 以 使 用 适 配 轴 端 螺 母 尺 寸 的 套 筒, 如 果 不 行, 可 以 制 作 一 个 适 配 轴 端 尺 寸 的 专 用 转 接 头 如 果 能 够 转 动 轴 承 座, 可 以 根 据 轴 承 座 适 配 力 矩 扳 手, 从 而 测 量 转 矩 如 果 无 法 使 用 力 矩 扳 手, 可 以 使 用 弹 簧 秤 测 量 轴 承 转 矩 将 绳 子 缠 绕 在 齿 轮 或 轮 子 上, 再 借 助 弹 簧 秤 记 录 让 组 件 保 持 转 动 所 需 的 拉 力 转 矩 的 计 算 方 法 : 用 缠 绕 绳 子 的 齿 轮 或 轮 子 的 半 径 乘 以 拉 力 如 果 有 垫 片 表, 那 么 这 一 步 可 以 省 略, 垫 片 表 注 明 了 拉 力 对 应 的 垫 片 组 的 尺 寸 测 量 轴 承 转 矩 的 过 程 中, 在 保 持 顺 畅 旋 转 的 同 时, 尽 可 能 慢 地 让 轴 旋 转 载 荷 图 17. 测 量 轴 承 转 矩 典 型 的 TORQUE-SET 应 用 最 终 垫 片 组 图 18. 完 成 装 配 TORQUE-SET 方 法 已 经 成 功 应 用 于 各 种 工 业 和 汽 车 典 型 应 用 包 括 驱 动 齿 轮 轴 差 速 器 轴 变 速 箱 轴 和 齿 轮 箱 轴 TORQUE-SET 方 法 的 特 殊 注 意 事 项 : 1. 要 能 够 测 量 转 矩 设 计 必 须 便 于 测 量 轴 承 的 转 矩 如 果 密 封 件 活 塞 环 等 其 他 部 件 对 转 矩 有 贡 献, 必 须 从 轴 承 转 矩 中 识 别 并 分 离 出 这 些 转 矩 值 例 如, 在 轴 向 间 隙 状 况 下, 记 录 轴 和 密 封 件 的 拖 曳 力 矩 ; 在 预 紧 情 况 下, 加 上 所 需 的 轴 承 转 矩 15

16 安 装 设 计 和 设 定 游 隙 装 置 TORQUE-SET 方 法 的 优 势 通 常 无 需 专 用 夹 具 或 其 他 工 具 所 需 的 只 有 力 矩 扳 手 或 简 单 的 弹 簧 秤 无 需 测 量 垫 片 间 隙 更 换 垫 片 组 的 目 的 只 是 为 了 获 得 正 确 的 游 隙 对 采 用 手 动 方 法 在 实 践 中 不 能 实 行 或 非 常 困 难 的 设 备, 这 种 方 法 尤 为 实 用 但 是, 它 对 于 特 大 型 设 备 不 实 用 在 安 装 新 轴 承 时 现 场 作 业 可 以 使 用 TORQUE-SET 方 法 间 隙 安 装 设 计 和 设 定 游 隙 装 置 圆 锥 滚 子 轴 承 可 以 进 行 多 种 形 式 的 安 装, 在 不 同 的 安 装 形 式 中, 有 多 种 方 法 将 轴 承 游 隙 设 置 成 所 需 的 轴 向 间 隙 或 预 紧 内 圈 设 定 游 隙 装 置 在 背 对 背 安 装 过 程 中, 通 常 只 有 一 个 内 圈 由 固 定 挡 肩 支 撑, 而 另 一 个 内 圈 是 可 移 动 的, 由 某 种 设 定 游 隙 装 置 提 供 支 撑 可 以 使 用 一 个 开 槽 螺 母 获 得 需 要 的 轴 承 游 隙 ( 图 20) 螺 母 由 开 口 销 锁 定 螺 母 和 垫 圈 的 尺 寸 必 须 为 内 圈 提 供 足 够 的 支 撑 轴 上 的 两 个 开 口 销 孔, 呈 间 隔 90 度 分 开, 能 够 在 螺 母 一 周 旋 转 中 获 得 两 倍 的 锁 定 位 置, 因 此 能 够 获 得 相 应 的 更 紧 密 的 轴 承 游 隙 可 以 使 用 一 个 自 锁 螺 母 凸 边 垫 圈 和 锁 紧 垫 圈 替 代 开 槽 螺 母 ( 图 21) 关 于 其 他 锁 紧 螺 母 的 使 用, 请 参 阅 Timken 圆 锥 滚 子 轴 承 产 品 目 录 中 的 辅 助 零 件 一 节 补 偿 圈 外 圈 衬 套 图 20. 开 槽 螺 母 图 21. 锁 紧 螺 母 图 19. 蜗 轮 减 速 器 可 以 使 用 标 桩 螺 母 ( 图 22) 设 定 轴 承 游 隙, 通 过 将 细 的 一 头 敲 入 键 槽, 将 其 锁 定 垫 片 图 22. 标 桩 螺 母 图 23. 端 盖 16

17 安 装 设 计 和 设 定 游 隙 装 置 借 助 通 过 螺 栓 固 定 到 轴 端 的 垫 片 和 端 盖 获 得 图 23 中 的 游 隙 可 以 在 端 盖 上 开 槽 来 测 量 垫 片 间 隙 一 个 带 有 内 圈 隔 圈 的 TDO 轴 承 ( 位 于 中 心 线 以 上, 图 24) 和 一 个 TNA 轴 承 ( 位 于 中 心 线 以 下 ) 在 制 造 时 设 定 了 一 个 固 定 的 内 部 游 隙 如 图 所 示,TDO 轴 承 带 一 个 内 圈 隔 圈, 通 过 端 盖 和 档 肩 夹 持 安 装 在 轴 上 TNA 轴 承 通 过 档 肩 将 内 圈 直 接 加 紧 装 配 在 轴 上 每 种 情 况 都 无 需 额 外 的 游 隙 调 整 过 程 可 以 通 过 选 择 外 圈 隔 圈 和 使 用 由 螺 栓 固 定 到 轴 承 座 上 的 端 盖 来 设 定 游 隙 ( 图 26) 带 外 圈 隔 圈 ( 图 27) 的 TDI 轴 承 可 由 外 圈 隔 圈 提 供 一 个 具 体 的 固 定 内 部 游 隙 轴 承 通 过 外 圈 端 盖 和 轴 承 座 挡 肩 将 外 圈 和 隔 圈 夹 紧 无 需 额 外 的 游 隙 调 整 过 程 图 24. TDO 和 TDA 图 25. 外 圈 衬 套 和 外 圈 端 盖 外 圈 游 隙 设 定 装 置 在 面 对 面 安 装 过 程 中, 通 常 只 有 一 个 外 圈 由 固 定 挡 肩 支 撑, 另 一 个 可 移 动 的 外 圈 可 由 某 种 合 适 的 游 隙 设 定 装 置 调 整 位 置 一 个 外 圈 衬 套 ( 图 25, 位 于 中 心 线 之 上 ) 和 一 个 外 圈 端 盖 ( 位 于 中 心 线 之 下 ) 使 用 垫 片 调 整 游 隙, 而 衬 套 或 端 盖 由 螺 栓 固 定 选 择 的 隔 圈 隔 圈 图 26. 选 择 的 外 圈 隔 圈 图 27.TDI 17

18 总 结 总 结 相 比 其 他 类 型 的 轴 承, 圆 锥 滚 子 轴 承 的 优 势 之 一 是 可 以 在 安 装 时 调 节 游 隙 手 动 设 定 游 隙 已 经 被 很 多 制 造 商 接 受, 而 且 将 被 继 续 使 用 但 是, 由 于 成 本 和 更 严 格 的 性 能 要 求, 更 多 的 制 造 商 倾 向 于 使 用 自 动 设 定 轴 承 游 隙 的 方 法 最 好 在 设 计 阶 段 就 选 择 自 动 设 定 轴 承 游 隙 的 方 法 但 是, 如 果 设 备 已 经 设 计 并 制 造 完 成, 也 可 以 使 用 一 种 或 结 合 多 种 游 隙 设 定 的 方 法 来 提 高 游 隙 设 定 的 可 靠 性, 减 少 装 配 时 间 在 选 择 合 适 的 自 动 设 定 轴 承 游 隙 的 方 法 时, 请 联 系 铁 姆 肯 公 司 的 销 售 工 程 师 获 得 进 一 步 支 持 铁 姆 肯 公 司 团 队 可 以 在 夹 具 设 计 样 机 测 试 和 生 产 工 艺 实 施 等 方 面 提 供 帮 助 18

19

20 2M C