装配轴承的实用技巧与精度控制

引言

精准的装配可使轴承使机械设备正常、高效、平稳的工作，节省能耗，延长了机械的使用寿命，不精准的装配则会引起振动、噪音、机械损耗大以及故障等。因此，研究装配轴承的技巧与精度有一定的现实意义。

一、装配轴承的实用技巧

1. 敲击法

敲击法用于中小轴承配合过盈量较小时，将铜棒或软金属套筒紧套在轴承内外圈内，手锤对称方向敲击轴承，通过铜棒或套筒传导将打击力传递给轴承套圈，轴承徐徐移动到轴或轴承座孔中。敲击过程中，轴承在安装时要注意轴承安装方向不能倾斜，如安装深沟球轴承到轴上时，将铜棒抵在轴承内圈一侧，轻轻敲击轴承，轴承慢慢移到另一端，再敲击另一端，如此将轴承安装到轴上。方法简单易行，但要求操作经验较高，要控制好敲击力的大小及方向。

2. 压入法

压入法是采用压力机将轴或轴承座孔压入来装配轴承。对于过盈配合量较大的轴承，轴承装配时，压力机通过压装工装将压力均匀的作用在轴承的套圈，对轴上安装的轴承，压装工装施加在轴承的内圈内，对轴承座孔安装的轴承，压装工装施加在轴承的外圈，防止压力分布不均而损坏轴承的滚动体或保持架，压入前应将轴和轴承座孔清洗干净，轴承与轴、轴承座孔配合面应涂抹少量润滑油，降低摩擦阻力。如汽车发动机曲轴轴承的装配常采用压入法，用专用高精度压力机和压入工装，来保证轴承安装的精度和可靠性。

3. 温差法

温差法是利用金属热胀冷缩原理，通过对轴承或是轴进行加热或者冷却，从而改变轴承或轴的大小，达到轴承或轴轻装的目的。轴承过盈量较大轴承，采用加热轴承，将轴承加热放入感应加热器中或油浴炉中，轴承内径膨胀一定尺寸后快速取出套在轴上。加热温度控制要严格，一般根据轴承材料和轴承尺寸而定，防止轴承加热温度过高退火。轴承冷却后收缩与轴过盈配合。另一种采用轴冷却是轴承不加热，将轴通过液氮冷却，使轴径缩小，将轴承快速套在轴上，待轴常温后，轴承也可以过盈于轴。采用这种方法适合于大电机、风力发电机等装置的轴承装配，效率高，效果好。

4. 定位与对中技巧

装配轴承时，要保证轴承与轴、轴承座孔对准、对中，对轴上轴承的装配，可采用轴肩或轴承定位套筒的方法，使轴承在轴上确定轴向位置，轴肩尺寸精度和垂直度对于轴承的装配精度有很大影响，所以轴肩的尺寸公差和形位公差加工时都应加以注意。对于轴承系轴时，要保证各轴承的同轴度，采用专用对中工具，用激光对中仪对准，通过激光发射，测出轴与轴承座孔的同心度误差，并进行校正。轴承座孔的装配，要保证与轴中心线的垂直度，用直角尺或百分表测量校对轴承座孔的装配，并进行校正，如：机床主轴部件装配时，通过高精度定位、对中，使机床主轴获得较高的回转精度，保证机床加工精度。

二、精度控制方法

1. 配合精度的控制

轴承和轴、轴承座孔的配合公差与轴承的安装精度和轴承的工作性能有直接关系。轴承座孔和轴配合公差是根据轴承类型、轴承负荷、轴承转速、温度等综合确定的。轴承与轴的配合公差（内圈、外圈）如承受径向载荷的深沟球轴承内圈与轴承座孔配合，轴承内圈与轴承轴一般是过盈配合，轴承轴与轴承座孔无相对滑动的配合，轴承外圈与轴承座孔的配合是间隙配合或过渡配合，轴承外圈随着温度的变化有一定的补偿量；轴承轴与轴承座孔的配合公差如角接触球轴承预紧配合，轴承内圈与轴承轴、轴承外圈与轴承座孔的配合公差要求更严格，实际装配中应按设计要求量好轴、轴承座孔的尺寸，选用合适的轴承，确保配合公差合适。如航空发动机主轴轴承装配公差精度 μm 级，适应发动机高转速、大负荷的需要。

2. 游隙的调整

轴承的游隙指的是轴承未安装完成时，滚动体与滚道之间的间隙。合理的游隙对轴承工作而言是必须的，它不但能够给予轴承以灵活性，同时也可以承受一定的负荷，游隙太大，轴承在转动时将会产生振动和噪声，转动精度会下降，滚动体和滚道的磨损增加，过小的游隙会导致轴承在转动时产生大量的热，甚至会使轴承膨胀导致抱轴而卡死。在装配过程中应当根据轴承的工作条件来调整轴承的游隙，可调整游隙的轴承有圆锥滚子轴承、角接触球轴承等，调整的方法有调整垫片、螺母拧紧程度等，来调整轴承的游隙。调整游隙的方法和手段应当用专用测量工具，例如塞尺、百分表等将游隙值调整到一定的范围，例如机床进给丝杠轴承安装时，通过游隙的调整，来提高丝杠传动的精度，提高其可靠性。

3. 预紧技术

预紧是指轴承在装配时，通过轴承预紧力作用，使轴承内的滚动体相对于滚道产生一定的预变形，以增加轴承的刚性，提高轴承的旋转精度。对于机床主轴、飞机发动机主轴等旋转精度要求高的部件中，通常采用预紧技术来提高轴承的旋转精度。角接触球轴承常用的预紧方法有垫片预紧法、弹簧预紧法及螺母预紧法等。垫片预紧法是利用不同厚度的垫片，放在轴承内外圈之间来调整轴承预紧力的大小；弹簧预紧法是利用弹簧的弹力对轴承施加预紧力，其特点是无需考虑温度变化和零件磨损等因素对预紧力的影响；螺母预紧法是利用螺母拧紧来调整轴承预紧力，该方法比较简单，但螺母拧紧力矩要适当。预紧时应根据轴承的类型和轴承尺寸以及要求选用合适的预紧方法和预紧力。

4. 装配过程中的检测与调整

在配合过程中，随装随检，随检随调，对轴承精度检测校正。轴承配装在轴上后，可借百分表检测轴的径向和轴向窜动，以检测轴承的装配精度。若径向和轴向窜动超过了允许值，则应查找原因，及时校正。可能的原因有轴加工误差，轴承装配不当，对轴装配不正确，配合精度不符合要求等。径向跳动过大，可能轴的圆度太大，也可能是轴承装配中轴歪斜了，则应修复轴或重装轴承。轴承—轴组合体装在轴承座孔上，用百分表等检测轴承座孔与轴的同轴度，轴承的端面与轴心线的垂直度等，各项精度应满足设计要求。

结语

轴承装配的适用技术和精度问题轴承装配的适用技术与精度问题，是机械制造生产中提升机械生产性能和可信性的重要手段之一。随着机械制造业今后的发展进程，对轴承装配精度将会提出越来越高的要求，需要不断的探索和发掘新的装配技术及精度掌控技术来为其服务。

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