圆锥滚子轴承的设置技术简介

 

圆锥滚子轴承在设置方面有许多优点，一是通过优化轴承设置实现更长的轴承寿命，同时满足应用性能要求，二是通过正确设置圆锥滚子轴承，提高了安装刚度，可以获得更好的齿轮接触和更长的齿轮寿命，三是更容易组装，因为锥体和外圈是可分离的，四是轴承可以在机器组装时设置，允许更宽的轴和外壳公差。

 

圆锥滚子轴承的设置可以通过多种可行的方法轻松完成，这些轴承可以手动设置、作为预设组件提供或通过自动化技术设置，每种设备都有许多方法、考虑因素和优点。

 

一、轴承设置

 

对于圆锥滚子轴承，术语“设置”表示轴承内的特定端隙（轴向间隙）或预紧（轴向过盈）量。组装时易于调整和优化设置的灵活性是圆锥滚子轴承的固有优势。与其他类型的抗摩擦轴承不同，圆锥滚子轴承不需要严格控制轴或壳体的配合来获得设置。由于圆锥滚子轴承成对安装，其设置主要取决于一排轴承相对于另一排轴承的轴向位置。

 

运行期间的轴承设置被称为“运行轴承设置”，是由于运行期间遇到的热膨胀和偏转而导致的轴承设置变化的结果。产生最佳运行轴承设置所需的环境轴承设置随应用而变化。通常需要应用经验或测试来确定最佳的设置。

 

通常情况下，理想的工作轴承设置接近于零，以最大限度地延长轴承寿命，大多数轴承在装配时都设置有冷端隙设置，当机组达到其稳定的工作温度时，这将尽可能接近所需的零的设置。

 

一些应用设置了冷预紧，以增加高应力零件的刚度和轴向定位，否则这些零件将受到过度偏转和错位的显著影响。

 

必须避免过度的操作预紧，因为轴承疲劳寿命可能会大大缩短，此外，过大的运行预紧会产生大量热量，可能会导致润滑问题和轴承过早损坏。

 

负载区是滚道负载弧的物理测量，是多少滚子分担施加负载的直接指示，对于单列圆锥滚子轴承，在大约225°的载荷区内可获得最大使用寿命。

 

二、手动轴承设置

 

手动方法经常用于在具有低到中等批量生产要求的各种设备上设置轴承，因此，可以接受不太精确的、主要是端隙设置范围的变化，通常不需要特殊的工具、量具、图表或夹具，但需要装配技能和判断能力。例如，在具有单个调节螺母设计的传统卡车非驱动轮的情况下，手动设置包括在旋转车轮的同时拧紧调节螺母，直到感觉到轻微的束缚，然后，将调整螺母向后退1⁄6至1⁄4圈至最近的锁紧孔，或使车轮能够以最小的端隙自由旋转，然后将调整螺母锁定在此位置，需要技巧和经验来确定车轮在旋转过程中何时轻微卡住。

 

对于某些复杂的设计、大型设备或高产量应用，手动设置可能太麻烦、准确性和可靠性不合适或太耗时，铁姆肯公司设计了预设轴承组件和自动设置技术，作为手动设置的替代方案。

 

三、预设轴承组件

 

许多应用利用或要求使用两排或紧密耦合的轴承组件，取决于机器的设计和操作特性（例如，热增长效应、高负载等），为了便于进行此类设计的轴承设置，经常使用预设轴承组件，预设轴承组件有多种形式、样式和布置，但在大多数情况下通常被称为间隔轴承。大多数预设轴承都是在轴承列之间“定制”间隔环制造和供应的，以控制内部间隙（参考“2S”和“TDI”类型）。因此，这些定制或“匹配”的垫片不能与任何其他轴承组件互换。其他预设组件，如“SR”或“TNA”类型，可采用可互换的垫片或轴承组件，这种可互换的组装部件被设计为对影响轴承设置的临界公差进行更紧密的控制。

 

四、Set right

 

Set right通过控制某些轴承和安装系统的公差，消除了圆锥滚子轴承的手动设置调整，应用概率统计定律来预测这些公差对轴承设置的影响，通常，设定正确的方法需要对某些轴或壳体加工公差进行更严格的控制，以及对关键轴承公差进行更严密的控制（使用特殊类别和代码）。

 

该方法认为，机器最终组装中涉及的每个部件都具有可控的关键尺寸公差范围，概率定律表明，在这样的组件中很少会出现所有低公差或所有高公差的组合，因此，对于“正态公差分布”，所有零件的总体尺寸叠加在统计上倾向于处于总可能公差范围的中间位置。