1、為什么要調(diào)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(shè)備運行的穩(wěn)定性都會降低。
游隙調(diào)整的方法由軸承類型決定，一般可以分為游隙不可調(diào)軸承和可調(diào)軸承。
游隙不可調(diào)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(diào)心軸承、圓柱軸承都屬于這一類。
游隙調(diào)整是軸承安裝調(diào)整的關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)系到軸承乃至整個設(shè)備的運行狀態(tài)。作為軸承設(shè)計、制造的領(lǐng)先者，鐵姆肯公司在游隙調(diào)整上有著深入的研究，開發(fā)出的游隙調(diào)整方法廣泛應(yīng)用在各個應(yīng)用領(lǐng)域，在毫厘間體現(xiàn)出了百年企業(yè)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(nèi)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(nèi)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(nèi)部游隙）或軸向移動的總距離（軸向內(nèi)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(jù)移動方向，軸承游隙分為徑向游隙和軸向游隙。
對于不可調(diào)軸承的游隙，行業(yè)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值（CN, C3，C4等等），也可以定制特定的游隙范圍。當(dāng)軸、軸承座尺寸已知，相應(yīng)的內(nèi)、外圈配合量就確定了，安裝后的游隙就不能改變。
由于在設(shè)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(yīng)用就不適用。
可調(diào)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(dāng)移動內(nèi)圈的位置，我們大致可以得到正、負(fù)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(tài)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(tài)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(tài)下，在施加測量載荷的條件下，用儀器檢測而得的游隙數(shù)據(jù)，嚴(yán)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(shù)上相差不大，因而可以相互代替而不致發(fā)生多大誤差。
安裝前軸承的內(nèi)部游隙一般用理論游隙表示。
徑向游隙非預(yù)緊狀態(tài)，能承受徑向載荷的軸承，其徑向內(nèi)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(shù)平均值。
軸向游隙-非預(yù)緊狀態(tài)，能在兩個方向上承受軸向載荷的軸承，其軸向內(nèi)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(nèi)時因過盈配合產(chǎn)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(nèi)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(shè)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(zhuǎn)條件下的游隙。運轉(zhuǎn)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(fù)荷放置時的游隙，即有效游隙加上軸承負(fù)荷產(chǎn)生的彈性變形量后的以便稱做“工作游隙”。
當(dāng)工作游隙為微負(fù)值時，軸承的疲勞壽命最長但隨著負(fù)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(nèi)部溫差產(chǎn)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(dá)到一定溫升的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)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(tài)時的游隙，工作時內(nèi)圈溫升最大，熱膨脹最大，使軸承游隙減??；同時，由于負(fù)荷的作用，滾動體與滾道接觸處產(chǎn)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(yīng)用工況（載荷、速度、設(shè)計參數(shù)）和期望得到的工作狀態(tài)（最大壽命、最好的剛度、低的熱量產(chǎn)生、維護的便利等等）決定的。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，我們無法直接調(diào)整工作游隙，這就需要我們根據(jù)對應(yīng)用的分析和經(jīng)驗，計算出相應(yīng)的安裝后游隙值。
8、軸承游隙的分組
游隙值根據(jù)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(yōu)先選擇基本組；
大游隙組適用于內(nèi)、外圈配合過盈量較大、或者內(nèi)外圈溫度差大、深溝球軸承需要承受較大軸向負(fù)荷或者需要改善調(diào)心性能、或者需要提高軸承極限轉(zhuǎn)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(zhuǎn)精度、需要嚴(yán)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(wěn)定的測量值，一般對軸承施加規(guī)定的測量負(fù)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(fù)荷產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的基本組游隙值。
基本組游隙值適用于一般條件，應(yīng)該優(yōu)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(nèi)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(fù)荷能力，提高軸承極限轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yù)加負(fù)荷“預(yù)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(zhuǎn)，但是同時也要求能保證軸承運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，軸承的軸線沒有顯著沉降，以及承擔(dān)載荷的滾動體的數(shù)目盡可能多。
因此，軸承的游隙對軸承的動態(tài)性能（噪聲，振動和摩擦）和旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fù)荷的滾動體個數(shù)增多，接觸應(yīng)力減小，運轉(zhuǎn)較平穩(wěn)，但是，摩擦阻力會增大，溫升也會提高。
反之，則接觸應(yīng)力增大，振動大，而摩擦阻力減小，溫升低。因此，根據(jù)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(dǎo)致軸承游隙值的變化。一般軸承安裝后會使游隙值縮??；
（2）軸承在機構(gòu)運轉(zhuǎn)過程中，由于軸與外殼的散熱條件的不同，使內(nèi)圈和外圈之間產(chǎn)生溫度差，從而會導(dǎo)致游隙值的縮?。?br /> （3）由于軸與外殼材料因膨脹系數(shù)不同，會導(dǎo)致游隙值的縮小或增大。
有些滾動軸承不能調(diào)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(diào)整游隙，但不能拆卸，有6000型（角接觸軸承）及內(nèi)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(jīng)調(diào)整后將比原始游隙更??；
另外，有些軸承可以拆卸，更可以調(diào)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(diào)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(diào)整方法
不可調(diào)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(diào)軸承的游隙調(diào)整方法，以適用轉(zhuǎn)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(shè)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(zhuǎn)動量就是游隙值。測量時需慢慢震蕩旋轉(zhuǎn)滾子，確保滾子正確的定位在內(nèi)圈大擋邊上。
（2）Acro-Set法
Acro-Set的理論基礎(chǔ)是胡克定律，發(fā)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(chuàng)建的圖表直接讀出所需要的正確的墊片或隔圈尺寸。
該方法適用于正游隙和預(yù)緊，操作人員需要接受培訓(xùn)來創(chuàng)建圖表。
（3）Torque-Set法
Torque-Set的原理是，在預(yù)緊下，軸承的轉(zhuǎn)動力矩增長是軸承預(yù)緊力的函數(shù)。實驗結(jié)果顯示，一組同型號的新軸承，在給定預(yù)緊力的條件下，軸承的轉(zhuǎn)動力矩變化量很小。因此，可以用轉(zhuǎn)動力矩來估算預(yù)緊量。
該方法的原理即是在軸承的轉(zhuǎn)動力矩和預(yù)緊量之間建立一個換算關(guān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化到容易測量的地方。使用一個特制的量規(guī)套筒和隔圈即可達(dá)到這樣的效果。當(dāng)軸承的內(nèi)圈和外圈都是緊配合條件時，軸承的拆下和調(diào)整會很困難且耗時，此時Projecta-Set就體現(xiàn)出其優(yōu)點。
該方法對不同系列的軸承需要單獨的量規(guī)，相對成本較高。但是當(dāng)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(lǐng)域，已經(jīng)證明是很有效的方法。
（5）Set-Right法
Set-Right使用概率方法并控制相關(guān)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(nèi)。這是一組隨機變量組合后的數(shù)學(xué)預(yù)測，變量就是軸承公差和軸、軸承座等安裝組件的公差。
該方法不需要安裝調(diào)整，應(yīng)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(yīng)用中能否采用Set-Right需要在設(shè)計階段決定。很多年來，不管是工業(yè)還是汽車領(lǐng)域，Set-Right的方法都得到了成功的使用。
12、總結(jié)
（1）對于間隙不可調(diào)整的TIMKEN軸承，因其徑向間隙在制造時就已按標(biāo)準(zhǔn)確定好了，不能進行調(diào)整，此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內(nèi)之后，實際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙.
（2）對于間隙可調(diào)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(guān)系，所以安裝是只要調(diào)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(zhuǎn)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。最簡單的方法是利用銅棒和手錘，按一定的順序?qū)ΨQ地敲打軸承帶過盈配合的座圈，使軸承順利壓入。
（6）不旋轉(zhuǎn)座圈常采用間隙或過盈不大的配合，這樣不旋轉(zhuǎn)座圈就有可能產(chǎn)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(nèi)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(fù)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(nèi)座圈。
（8）裝配前檢查不仔細(xì)，軸承在裝配前要先清洗并認(rèn)真檢查軸承的內(nèi)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(zhuǎn)動是否輕快自如，有無突然卡止的現(xiàn)象