轴承游隙选用指南

1、TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140011轴承游隙选用指南轴承游隙选用指南无锡托林顿轴承有限公司客户服务中心无锡托林顿轴承有限公司客户服务中心 20032003年年1 1月月TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400121.1.轴承径向（轴向）游隙轴承径向（轴向）游隙内内 容容2.2.正确选择游隙的重要性正确选择游隙的重要性3.3.不同状态下的游隙和相互关系不同状态下的游隙和相互关系 4.4.有效游隙的计算有效游隙的计算 5.5.标准游隙的选择标准游隙的选择 6.6.非标准游隙（非标准游隙（C9C9组游隙）的选择组游隙）的选择7.7.有效游隙太小造成轴承

2、提前失效实例分析有效游隙太小造成轴承提前失效实例分析TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140013 轴承的径向（轴向）游隙是当轴承无外负荷作用时，一套圈相对轴承的径向（轴向）游隙是当轴承无外负荷作用时，一套圈相对另一套圈，从一个径向（轴向）极限位置移向相反极限位置的径向（轴向）另一套圈，从一个径向（轴向）极限位置移向相反极限位置的径向（轴向）距离。在现实中由于套圈的形状误差和滚动体的不一致性，它应采用在套距离。在现实中由于套圈的形状误差和滚动体的不一致性，它应采用在套圈的不同方向以及套圈和滚动体不同相对位置状态下的径向（轴向）位移圈的不同方向以及套圈和滚动体不同相对位置状态下

3、的径向（轴向）位移的平均值。的平均值。 轴承径向游隙轴承径向游隙1.1.轴承径向（轴向）游隙轴承径向（轴向）游隙TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140014 游隙是轴承的一个重要技术参数，它直接影响到轴承的游隙是轴承的一个重要技术参数，它直接影响到轴承的载荷分布、振动、噪音、摩擦、温升、使用寿命和机械的运载荷分布、振动、噪音、摩擦、温升、使用寿命和机械的运转精度等技术性能。转精度等技术性能。 游隙过大，会引起轴承内部承载区域减小，接触面应力游隙过大，会引起轴承内部承载区域减小，接触面应力增大，从而使用寿命缩短。过大的游隙还会使轴承运转精度增大，从而使用寿命缩短。过大的游隙还

4、会使轴承运转精度下降，振动和噪音增大。下降，振动和噪音增大。 游隙过小，可能会在实际运行中出现负游隙（过盈），游隙过小，可能会在实际运行中出现负游隙（过盈），引起摩擦发热增大，温升提高，进而使有效游隙更小或过盈引起摩擦发热增大，温升提高，进而使有效游隙更小或过盈更大，如此恶性循环将导致轴承抱死。更大，如此恶性循环将导致轴承抱死。2.2.正确选择游隙的重要性正确选择游隙的重要性TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400153.3.不同状态下的游隙和相互关系不同状态下的游隙和相互关系 初始游隙初始游隙oo：轴承在未安装状态下不承受载荷时的游隙，：轴承在未安装状态下不承受载荷时的游

5、隙， 即供货游隙。即供货游隙。 残留游隙残留游隙rr：轴承安装后的游隙。轴承在安装后由于配：轴承安装后的游隙。轴承在安装后由于配 合作用一般内圈胀大，外圈缩小，因此合作用一般内圈胀大，外圈缩小，因此 r = o r = o fi fi fo (1)fo (1) 式中，式中，fifi 为内圈和轴配合引起的游隙减少量为内圈和轴配合引起的游隙减少量; ; fo fo 为外圈和轴壳配合引起的游隙减少量。为外圈和轴壳配合引起的游隙减少量。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400162io2oidfidd1dd1dd2211heheDfoDDDDDDd d 内径和轴配合的过盈量（内径和

6、轴配合的过盈量（mmmm）；）； d d 轴承内径（轴承内径（mmmm）；）； di di 轴承内圈平均外径（轴承内圈平均外径（mmmm）；）；didi如无确切数据，可按下式估计：如无确切数据，可按下式估计：di=(3D+7d)/10di=(3D+7d)/10 do do 空心轴的内径（空心轴的内径（mmmm），如实心轴），如实心轴do=0 do=0 D D 外径和轴壳配合的过盈量（外径和轴壳配合的过盈量（mmmm）；）； D D 轴承外径（轴承外径（mmmm）；）； De De 轴承外圈平均内径（轴承外圈平均内径（mmmm）；）；DeDe如无确切数据，可按下式估计如无确切数据，可按下式估计:

7、De=(7D+3d)/10 :De=(7D+3d)/10 Dh Dh 轴承座外径（轴承座外径（mmmm）, , 如刚体轴承座如刚体轴承座 Dh= .Dh= .TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140017有效游隙有效游隙ee：轴承在实际运转时的游隙。由于轴承在实际：轴承在实际运转时的游隙。由于轴承在实际 工作时受温升和散热条件的影响，一般是内工作时受温升和散热条件的影响，一般是内 圈温度高于外圈温度，导致游隙减少。圈温度高于外圈温度，导致游隙减少。 因此因此 e = r e = r t (2)t (2) 式中：式中： tt为轴承内外圈温差导致的游隙减少量。为轴承内外圈温差导致

8、的游隙减少量。 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140018 t = t Do t = t Do （mmmm) )式中，式中， 轴承钢的膨胀系数轴承钢的膨胀系数1.12x101.12x10-5 -5 (1/(1/o oC);C); t t 内外套圈的温度差内外套圈的温度差( (o oC)C)，t = Tt = T内内 - T- T外外 Do Do 外圈滚道直径（外圈滚道直径（mmmm）。）。 Do Do 如无确切数据，可按以下方法估计：如无确切数据，可按以下方法估计： 对球轴承、调心滚子轴承：对球轴承、调心滚子轴承：Do=(4D+d)/5Do=(4D+d)/5 对圆柱滚子轴

9、承：对圆柱滚子轴承：Do=(3D+d)/4Do=(3D+d)/4TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400194.4.有效游隙的计算有效游隙的计算 由由 r = o r = o fi fi fo (1) fo (1) e = r e = r t (2)t (2) e =o e =o fi fi fofot t (3)(3) 只要计算出上述几个影响游隙的因素，轴承的有效只要计算出上述几个影响游隙的因素，轴承的有效 游隙即可按照（游隙即可按照（3 3）式计算出来。）式计算出来。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO14001104.1 4.1 举例举例 轴承轴承23

10、132CA 23132CA ，配合主轴（实心）公差为，配合主轴（实心）公差为p6,p6,配合的轴配合的轴 壳（外径壳（外径330330）公差为）公差为K7,K7,轴承正常工作时内圈温度高于外圈轴承正常工作时内圈温度高于外圈 约约1010 o oC C。试作有效游隙验算。试作有效游隙验算。 23132CA23132CA：外径：外径D=270mm,D=270mm,内径内径d=160mm,d=160mm,接触角接触角=11=11o o45,45, 外圈内径外圈内径 De=248mm,De=248mm,内圈外径内圈外径 di=190mm,di=190mm,外圈滚道直径外圈滚道直径 Do=248mm,D

11、o=248mm,基本组游隙基本组游隙: :最大最大0.17mm,0.17mm,最小最小0.11mm0.11mm。TWBTWBISO9001, QS9000, ISooidfidddddd=(0.068+0.025)x 160/190=0.078 019.0)330248(1)330270(1270248028.0112222xDDDDDDheheDfot = t Do =1.12x10-5x10 x248=0.028 emin=o fi fo t =0.11-0.078-0.019-0.028=-0.015mmTWBTWBISO9001, QS9000, ISO140

12、0112 经验算，轴承的有效游隙经验算，轴承的有效游隙e e minmin = = 0.015mm 0.015mm0 0，表明轴承实际上有可能在负游隙（过盈）状态下运行。这表明轴承实际上有可能在负游隙（过盈）状态下运行。这将引起内、外圈滚道与滚动体摩擦发热增大，轴承温升提将引起内、外圈滚道与滚动体摩擦发热增大，轴承温升提高，会造成轴承严重发热或抱死而损坏。高，会造成轴承严重发热或抱死而损坏。 如果改变选用如果改变选用C3C3组游隙（最大组游隙（最大0.22mm, 0.22mm, 最小最小0.17mm0.17mm）, ,则最小有效游隙：则最小有效游隙： e e minmin =o =o fi f

13、i fo fo t =0.17-0.078-0.019-0.028t =0.17-0.078-0.019-0.028 =0.045mm =0.045mm TWBTWBISO9001, QS9000, ISO14001135.5.标准游隙的选择标准游隙的选择 TWB TWB 可向用户提供可向用户提供C2C2、C0C0、C3C3、C4C4和和C5C5组标准游隙轴组标准游隙轴承承 ，它与国内和国际主要轴承制造厂商的游隙标准是一致，它与国内和国际主要轴承制造厂商的游隙标准是一致的。具体的游隙值（初始游隙）可在轴承样本等资料上查的。具体的游隙值（初始游隙）可在轴承样本等资料上查得。用户在订货时应将游隙代

14、号加在轴承代号后面，基本组得。用户在订货时应将游隙代号加在轴承代号后面，基本组游隙游隙C0C0可以省略。可以省略。 例如：例如： C0C0组标准游隙组标准游隙23132CA23132CA轴承，应写为：轴承，应写为：23132CA23132CA； C3C3组标准游隙组标准游隙23132CA23132CA轴承，应写为：轴承，应写为：23132CA/C323132CA/C3。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400114 轴承公称内径 d (mm) 超过 至最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 24

15、 301525254040555575759520303040405555757595 30 40153030454560608080100253535505065658585105 40 5020353555557575100 100 12530454560608080100 100 130 50 6520404065659090120 120 15040555575759595120 120 160 65 803050508080110 110 145 145 1805070709595120 120 150 150 200 80 100356060100 100 135 135 180

16、180 225558080110 110 140 140 180 180 230 100 120407575120 120 160 160 210 210 26065100 100 135 135 170 170 220 220 280 120 140509595145 145 190 190 240 240 30080120 120 160 160 200 200 260 260 330 140 16060110 110 170 170 220 220 280 280 35090130 130 180 180 230 230 300 300 380 160 18065120 120 180

17、180 240 240 310 310 390 100 140 140 200 200 260 260 340 340 430 180 20070130 130 200 200 260 260 340 340 430 110 160 160 220 220 290 290 370 370 470 200 22580140 140 220 220 290 290 380 380 470 120 180 180 250 250 320 320 410 410 520 225 25090150 150 240 240 320 320 420 420 520 140 200 200 270 270 3

18、50 350 450 450 570 250 280100 170 170 260 260 350 350 460 460 570 150 220 220 300 300 390 390 490 490 620 280 315110 190 190 280 280 370 370 500 500 630 170 240 240 330 330 430 430 540 540 680 315 355120 200 200 310 310 410 410 550 550 690 190 270 270 360 360 470 470 590 590 740 355 400130 220 220 3

19、40 340 450 450 600 600 750 210 300 300 400 400 520 520 650 650 820C0C3C4C4C5 圆柱孔轴承径向游隙 圆锥孔轴承径向游隙C5C2C0C3 C2调心滚子轴承径向游隙表调心滚子轴承径向游隙表单位：微米（单位：微米（um)um)TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400115 用户在选择游隙时，有条件情况下应该按照公式用户在选择游隙时，有条件情况下应该按照公式 e =o e =o fo -fi fo -fi t (3)t (3)做有效游隙验算。做有效游隙验算。 理想的有效游隙应当是零游隙，因为能得到最佳的载荷理

20、想的有效游隙应当是零游隙，因为能得到最佳的载荷分配和最长的使用寿命。为了获得较大的刚性和较高旋转精分配和最长的使用寿命。为了获得较大的刚性和较高旋转精度，可以让轴承在适当的负游隙状态下工作。度，可以让轴承在适当的负游隙状态下工作。 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400116 因此当工作条件变化较大，安装配合控制得不严，内因此当工作条件变化较大，安装配合控制得不严，内圈散热条件差，从安全性考虑，则应保留一定的有效游隙，圈散热条件差，从安全性考虑，则应保留一定的有效游隙，或以最坏情况来验算有效游隙。如用户没有条件做有效游隙或以最坏情况来验算有效游隙。如用户没有条件做有效游隙

21、验算时，可以参照下表选择游隙。验算时，可以参照下表选择游隙。 但是由于受到安装、配合及轴和孔的加工精度等的影响，但是由于受到安装、配合及轴和孔的加工精度等的影响，理想的零游隙和适当的负游隙很难控制和保证。理想的零游隙和适当的负游隙很难控制和保证。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400117TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400118TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400119 TWB TWB 可以为用户特殊生产非标准游隙（可以为用户特殊生产非标准游隙（C9C9组游隙）的轴组游隙）的轴承。用户在订货时应注明具体的初始游隙承。用户在

22、订货时应注明具体的初始游隙oo值。值。 如何确定初始游隙如何确定初始游隙oo值？用户可以按有效游隙值？用户可以按有效游隙ee的计算的计算方法来选择；也可以根据以往的使用情况和经验来选择。方法来选择；也可以根据以往的使用情况和经验来选择。如果如果还是无法确定，还是无法确定，TWB TWB 工程师可以到现场与用户一起共同讨论来工程师可以到现场与用户一起共同讨论来确定。确定。 6.6.非标准游隙（非标准游隙（C9C9组游隙）的选择组游隙）的选择TWBTWBISO9001, QS9000, ISO14001207.7.有效游隙太小造成轴承提前失效实例分析有效游隙太小造成轴承提前失效实例分析 如果轴承在

23、使用中有效游隙如果轴承在使用中有效游隙e e 值太小，会造成轴承发热、值太小，会造成轴承发热、抱死，使轴承提前失效。抱死，使轴承提前失效。 某一家风机厂生产的离心风机，安装使用后仅几个小时就某一家风机厂生产的离心风机，安装使用后仅几个小时就发现靠电机一端的轴承发热，温度很高（手都不能摸）；而靠发现靠电机一端的轴承发热，温度很高（手都不能摸）；而靠风叶的那一端的轴承温度正常。风叶的那一端的轴承温度正常。 打开风机轴承座后发现，靠电机一端的轴承已损坏；而靠打开风机轴承座后发现，靠电机一端的轴承已损坏；而靠风叶的那一端的轴承很正常。风叶的那一端的轴承很正常。TWBTWBISO9001, QS9000

24、, ISO1400121 打开风机轴承座后的情况打开风机轴承座后的情况 （该风机使用（该风机使用2231622316轴承轴承2 2套）套）TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400122 靠电机一端的轴承发热，滚子和靠电机一端的轴承发热，滚子和内、外圈滚道表面已变成黑蓝色。经内、外圈滚道表面已变成黑蓝色。经塞尺检测，游隙只有塞尺检测，游隙只有0.03mm0.03mm，国家，国家标准为标准为0.050.050.08mm (C00.08mm (C0组）。组）。 靠风叶的那一端的轴承温度正靠风叶的那一端的轴承温度正常，滚子和内、外圈滚道表面颜色常，滚子和内、外圈滚道表面颜色正常。经

25、塞尺检测，游隙正常。经塞尺检测，游隙0.06mm0.06mm，符合国家标准（符合国家标准（C0C0组）。组）。 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400123 来定性分析造成轴承在使用中有效游隙来定性分析造成轴承在使用中有效游隙e e 值太小的值太小的原因：原因：e =o e =o fi fi fo fo t t 根据（根据（3 3）式）式（1 1）初始游隙）初始游隙o o 值可能是下限：值可能是下限：（2 2）内圈和轴配合引起的游隙减少量）内圈和轴配合引起的游隙减少量fi fi 值和外圈和轴壳值和外圈和轴壳 配合引起的游隙减少量配合引起的游隙减少量fo fo 值可能很大；

26、值可能很大；（3 3）轴承内外圈温差导致的游隙减少量）轴承内外圈温差导致的游隙减少量t t 值可能也很大：值可能也很大： （4 4）有效游隙）有效游隙e e 值就很小。值就很小。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400124根据（根据（3 3）式）式e =o e =o fi fi fo fo t t 试作有效游隙验算：试作有效游隙验算： 22316 22316轴承和有关数据如下：轴承和有关数据如下：轴承外径轴承外径D=170mm,D=170mm,公差公差(-0.025mm(-0.025mm+0mm)+0mm)；轴承内径轴承内径d=80mm,d=80mm,公差公差(-0.01

27、5mm(-0.015mm+0mm)+0mm)；轴承外圈内径轴承外圈内径De=(7D+3d)/10=143mm,De=(7D+3d)/10=143mm,轴承内圈外径轴承内圈外径di=(3D+7d)/10=107mmdi=(3D+7d)/10=107mm；轴承外圈滚道直径轴承外圈滚道直径Do=(4D+d)/5=152mm, Do=(4D+d)/5=152mm, 轴承游隙（轴承游隙（ C0C0组）：最大组）：最大0.08mm, 0.08mm, 最小最小0.05mm0.05mm。配合主轴（实心）直径配合主轴（实心）直径80mm80mm，公差为，公差为k5(+0.002mmk5(+0.002mm+0.015mm)+0.015mm)；配合的孔直径配合的孔直径170mm170mm，公差为，公差为J6(-0.007mmJ6(-0.007mm+0.018mm) +0.018mm) ；配合的轴壳外径配合的轴壳外径Dh=2