滚动轴承应力计算-毕业设计（论文）(8)

第4章 滚动轴承正确的安装方法

轴承安装的质量将影响到轴承的精度、寿命和性能。实际应用中，很多滚动轴承发生的早期意外失效都与错误的安装有关。因此，在安装轴承前，需要仔细研究该轴承的安装方法。

§4.1 安装轴承前的准备工作

§4.1.1 轴承安装前的检修

滚动轴承在安装之前，应对与之配合的轴、壳体孔、端盖等零件进行严格检验。对使用过的轴、壳体孔、更应该全面精度检验，不合要求的零件应予以修复或更换??。

161、轴的检修

（1）检验轴颈的偏心，弯曲与直径变动量（圆度）。将轴顶在车床两顶尖上，或置于用V形铁支承的铸铁平板上，用千分表指针接触与轴承配合的轴颈，然后缓慢转动轴，观察千分表指针在轴颈上的摆动。

（2）检查轴颈的表面粗糙度。轴颈有毛刺、碰痕时，应先用西搓搓掉，再用细纱布打磨抛光。

（3）检查轴颈的轴肩垂直度和轴肩根部的圆角半径。轴肩的垂直度用90°角尺紧靠轴肩处，使其密合，然后借灯光或阳光检验，如漏光均匀或者不漏光，说明轴肩垂直。轴肩根部的圆角半径可以用圆角样板来检验。

（4）检验轴颈尺寸。可以用千分尺或千分表检验，当轴颈磨损严重、尺寸小于规定的配合要求，与轴承内径配合松动时，应该对轴颈进行修复。一般修复的方法有镶套、焊补、镀铬和低温镀铁、滚花四种方法。

2、壳体孔的检修

（1）检验壳体孔的圆度和圆柱度（锥度）。对整体式壳体孔，用内径千分尺或游标卡尺检验；对于开式壳体孔，必须将两部分和在一起，并用螺栓拧紧，待接合紧贴后进行检验。

（2）检验壳体孔与轴挡肩的垂直度。轴挡肩与旋转中心线不垂直时，载

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荷易集中在轴承局部的滚动体上，使其受力不均匀，产生蠕动，并使滚道受压过大导致变形影响寿命。

（3）检验壳体孔的磨损量及同轴度。轴承座的壳体孔由于磨损变形或镗孔加工误差，往往会出现两边孔不同心。若不同心，安装后就会使轴上的齿轮轴线倾斜，破坏主动齿轮与从从动齿轮的中心距，损毁机件，卡死轴承，弯裂轴承壳体孔。 §4.1.2 安装环境的准备

安装场地应与车床、磨床和其他机械设备相距一段距离。场地要求干燥清洁，严防铁屑、砂粒、灰尘、水分进入轴承；应有足够的空间，能安全转移轴承、轴、安装部件、工具，配备必须的工作台、清晰槽。

检验轴承型号、尺寸是否符合安装要求，并根据轴承的结构特点和与之配合的各个零件部件，选择好适当的装配方法，准备好安装时用的工具和量具。常使用的安装工具有锤子、铜棒、套筒、专用垫板、螺纹夹具、压力机等，量具有游标卡尺、千分尺、千分表等。 §4.1.3 安装前的清洗工作

1、轴承的装前清洗

新买的轴承上面，绝大多数都涂有油脂。这些油脂主要用于防止轴承生锈，并不起润滑作用，因此，彻底的清洗才能安装使用。清洗的方法是：凡是用防锈油封存的轴承，可用汽油或煤油清洗。凡用厚油和防锈油脂如工业凡士林防锈的轴承，可先用10号损耗系统用油或变压器油加热溶解清洗（油温不得超过100℃），把轴承侵入油中，待防锈油脂融化后取出冷却后，再用汽油或煤油清洗。凡用气相剂、防锈水和其他水溶性防锈材料防锈的轴承，可用皂类基清洗剂，诸如664、平平加（脂肪醇聚氧乙烯醚）、6503、6501等清洗剂清洗。

轴承的清洗质量靠手感检验。轴承清洗完毕后，仔细观察，在其内外滚道里、滚动体上及保持架的缝隙里总会有一些剩余的油。检查时，可先用干净的塞尺将剩余的油刮出，涂与拇指上，用食指慢慢来回搓研，手指间如有沙沙响声，说明轴承未清洗干净，应在清洗一遍。最后将轴承拿在手上，捏住内圈，拨动外圈水平旋转（大型轴承可放在装配台上，内圈固定。外圈悬空，压紧内圈，转动外圈），以旋转灵活、无阻滞、无跳动为合格。

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对清洗好的轴承，添加润滑剂后，应放在装配台上，下面垫以净布或纸垫，上面盖上塑料布，以待装配，不允许放在地面或箱子上。挪动轴承时，不允许用手直接拿，应带帆布手套或用净布将轴承包起后再拿，否则，由于手上有汗气、潮气，接触后易使轴承产生指纹锈。

对两面带防尘盖或密封圈的轴承，以及涂有防锈、润滑两用油脂的轴承，因为在制造时就已注入了润滑脂，故安装前不用进行清洗。

2、轴和轴承座壳体孔及其他零件的清洗

先用汽油或煤油清洗，干布擦净，然后涂以少量油以便安装。这些零件清洗后，应注意凡铸件上有型砂的要彻底清除；凡与轴承配合的零件上有毛刺尖角时，必须去掉，以免残砂和金属碎屑在安装时落入轴承内部，影响装配质量。

§4.2 滚动轴承的安装

滚动轴承是一种精密的机械零件，品种繁多，轴承的选择十分重要。但是为了确保使用好的轴承，还有一个十分重要的问题，俺就是轴承的安装。轴承安装的质量（包括环境和方法）对轴承和主机的工作性能和使用寿命有着直接影响。

滚动轴承的安装方式有机械式、液压式和加热式三种。对于小尺寸（<80mm）圆柱孔轴承，当配合不太紧时，用锤子轻轻敲打即可装入时采用机械式。安装时最好使用球形表面的软钢安装套筒。紧配合时应在轴承（内或外）圈上使用安装套筒，要绝对禁止锤子直接击打于轴承套圈上。液压式安装方法可减小安装或拆卸力，适用于中型和大型圆锥孔轴承的安装。加热式安装方法适用于安装紧配合的圆柱孔轴承及机械式无法使用时。

轴承安装时，安装时的压力应直接加在紧配合的挡圈端面上，不能通过滚动体传递压力，因为这样工作表面造成压痕，影响轴承正常工作，甚至会使轴承损坏。轴承的保持架、密封圈、防尘盖等零件很容易变形，安装轴承的压力不能加在这些零件端面；必须在套圈端面的圆周上施加均等的压力，将套圈压入，不等用锤子等工具直接敲击轴承端面，以免损伤轴承。在过盈量较小的情况下，可在常温下用套筒压住轴承套圈端面，用锤子敲打套筒，通过套筒将套圈均衡的压入。大批量安装时，可采用液压机。压入时，应保

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证外圈端面与外壳台肩端面、内圈端面与轴台肩端面压紧，不允许有间隙。

当过盈量较大时，可采用由油浴加热胡感应加热器加热轴承的方法来安装，加热温度范围为80～100℃，最高不能超过120℃。同时，应用螺母或其他适当的方法紧固轴承，以防止轴承冷去后宽度方向收缩而使套圈于轴肩之间产生间隙。

轴承的安装方法应根据轴承的结构、尺寸大小和与轴承部件的配合性质而定，由此又可以分为圆柱孔轴承的安装和圆锥孔轴承的安装两类。 §4.2.1 圆柱孔轴承的安装

圆柱孔轴承是常见的轴承类型，一下为圆柱孔轴承安装方法及注意事项： （1）轴承内圈与轴是紧配合，外圈于壳体为较松配合，可用压力机将轴承先压入轴上，然后将轴连同轴承一起装入壳体中，压装时在轴承端面上垫一软金属材料的装配套管（钢管或软钢管）。装配套管的内径应比轴颈直径略大，外径应小于轴承内径的挡边直径，以免压在保持架上。

（2）轴承外圈与壳体孔为紧配合，内圈与轴为较松配合，可将轴承先压入壳体中，这时装配套管的外径应略小于壳体孔的直径。

（3）轴承内圈与轴、外圈与壳体孔都是紧配合，装配套管端面应做成能同时压紧轴承内外套圈端面的圆环，或用以圆盘和装配套管，时压力同时传到内外圈上，把轴承压入轴上和壳体中，此种安装方法特别适用于自动调心的向心球面轴承的安装。

（4）加热安装轴承所需要的力与轴承尺寸和配合过盈量的大小有关，对于过盈量较大的中、大型轴承常用热装的方法。常见的加热方法有油池加热和感应加热两种。 §4.2.2 圆锥孔轴承的安装

内孔为圆锥孔的轴承总是以过盈配合安装。安装时，过盈量不会死如圆柱形内孔轴承那样，由所选取轴的公差决定，而取决于轴承在锥形轴颈或锥形紧定套上推入距离的长短。轴承的起始径向游隙在推入过程中减小，而推入量的大小决定配合程度，因此，安装之前必须首先测量轴承的径向游隙。

在压力安装过程中，不断测量径向游隙，直至到达要求的径向游隙减小量及理想的配合为止。一般有用紧定螺母直接安装和用推卸套安装两种方法。

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结 论

滚动轴承作为机械行业的基础零部件，它的工作质量的好坏直接影响主机甚至于整个生产线的正常运行，因此对滚动轴承的研究是非常必要的。特别是近几年，我国的轴承生产业日益强大，并进入世界轴承生产前列之时，就滚动轴承如何更好的为我国乃至世界的机械行业做出它本身应有的贡献，显得尤为重要。

本文通过对就滚动轴承的安装配合应力进行计算，得出在轴承的内圈与轴的配合中，将在轴承内圈与轴的接触表面产生拉应力和压应力最大，等于配合压力，而配合压力的大小与轴承和轴配合过盈量的大小成正比例关系。当轴与内圈的过盈量过大时，在内圈与轴的接触面上产生过大的应力，特别是周向的拉应力，在这样大的拉应力状态，难免会使轴承的寿命减少，甚至会使轴承内圈破裂，造成轴承损坏。当轴与内圈的过盈量较小时，轴与内圈接触面处的最大压力，也不足以弥补载荷带来的变形量，使轴与内圈产生相对的蠕动，进而使轴承产生旋转不良、发热或内部磨损等不利状况，最终导致套圈损坏。因此要合理的安排轴与轴承的安装过盈量。

另外在轴承外圈与轴承座的接触表面上产生压应力，并且压应力的大小也与配合压力相等，在外圈内沟道处也产生很大的压应力。当外圈与轴承座的配合过盈量过大时，外圈沟底上压应力过大，使钢球与沟道之间接触变形过大，加速滚动体与沟道的磨损，减少轴承使用寿命。当轴承外圈与轴承座配合的过盈量较小时，轴承外圈与轴承座接触面处的最大压力，也不足以弥补载荷带来的变形量，使轴与内圈产生相对的蠕动使轴承旋转不良、发热或引起轴承内部磨损，最终导致套圈损坏。同时沟底的压力较小，钢球易发生陀螺旋转，使钢球和滚道之间发生相对滑动加剧摩擦发热，减小轴承寿命。

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