1、TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140011軸承游隙選用指南軸承游隙選用指南無錫托林頓軸承有限公司客戶服務中心無錫托林頓軸承有限公司客戶服務中心 20032003年年1 1月月TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400121.1.軸承徑向（軸向）游隙軸承徑向（軸向）游隙內內 容容2.2.正確選擇游隙的重要性正確選擇游隙的重要性3.3.不同狀態下的游隙和相互關系不同狀態下的游隙和相互關系 4.4.有效有效游隙的計算游隙的計算 5.5.標準游隙的選擇標準游隙的選擇 6.6.非標準游隙（非標準游隙（C9C9組游隙）的選擇組游隙）的選擇7.7.有效游隙太小造成軸承

2、提前失效實例分析有效游隙太小造成軸承提前失效實例分析TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140013 軸承的徑向（軸向）游隙是當軸承無外負荷作用時，一套圈相對軸承的徑向（軸向）游隙是當軸承無外負荷作用時，一套圈相對另一套圈，從一個徑向（軸向）極限位置移向相反極限位置的徑向（軸向）另一套圈，從一個徑向（軸向）極限位置移向相反極限位置的徑向（軸向）距離。在現實中由于套圈的形狀誤差和滾動體的不一致性，它應采用在套距離。在現實中由于套圈的形狀誤差和滾動體的不一致性，它應采用在套圈的不同方向以及套圈和滾動體不同相對位置狀態下的徑向（軸向）位移圈的不同方向以及套圈和滾動體不同相對位置狀態下

3、的徑向（軸向）位移的平均值。的平均值。 軸承徑向游隙軸承徑向游隙1.1.軸承徑向（軸向）游隙軸承徑向（軸向）游隙TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140014 游隙是軸承的一個重要技術參數，它直接影響到軸承的游隙是軸承的一個重要技術參數，它直接影響到軸承的載荷分布、振動、噪音、摩擦、溫升、使用壽命和機械的運載荷分布、振動、噪音、摩擦、溫升、使用壽命和機械的運轉精度等技術性能。轉精度等技術性能。 游隙過大，會引起軸承內部承載區域減小，接觸面應力游隙過大，會引起軸承內部承載區域減小，接觸面應力增大，從而使用壽命縮短。過大的游隙還會使軸承運轉精度增大，從而使用壽命縮短。過大的游隙還

4、會使軸承運轉精度下降，振動和噪音增大。下降，振動和噪音增大。 游隙過小，可能會在實際運行中出現負游隙（過盈），游隙過小，可能會在實際運行中出現負游隙（過盈），引起摩擦發熱增大，溫升提高，進而使有效游隙更小或過盈引起摩擦發熱增大，溫升提高，進而使有效游隙更小或過盈更大，如此惡性循環將導致軸承抱死。更大，如此惡性循環將導致軸承抱死。2.2.正確選擇游隙的重要性正確選擇游隙的重要性TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400153.3.不同狀態下的游隙和相互關系不同狀態下的游隙和相互關系 初始游隙初始游隙oo：軸承在未安裝狀態下不承受載荷時的游隙，：軸承在未安裝狀態下不承受載荷時的游

5、隙， 即供貨游隙。即供貨游隙。 殘留游隙殘留游隙rr：軸承安裝后的游隙。軸承在安裝后由于配：軸承安裝后的游隙。軸承在安裝后由于配 合作用一般內圈脹大，外圈縮小，因此合作用一般內圈脹大，外圈縮小，因此 r = o r = o fi fi fo fo (1)(1) 式中，式中，fifi 為內圈和軸配合引起的游隙減少量為內圈和軸配合引起的游隙減少量; ; fo fo 為外圈和軸殼配合引起的游隙減少量。為外圈和軸殼配合引起的游隙減少量。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400162io2oidfidd1dd1dd2211heheDfoDDDDDDd d 內徑和軸配合的過盈量內徑和軸

6、配合的過盈量（mmmm）； d d 軸承內徑軸承內徑（mmmm）； didi 軸承內圈平均外徑軸承內圈平均外徑（mmmm）；didi如無確切數據，可按下式估計：如無確切數據，可按下式估計：didi=(3D+7d)/10=(3D+7d)/10 do do 空心軸的內徑空心軸的內徑（mmmm），如實心軸，如實心軸do=0 do=0 D D 外徑和軸殼配合的過盈量外徑和軸殼配合的過盈量（mmmm）； D D 軸承外徑軸承外徑（mmmm）； De De 軸承外圈平均內徑軸承外圈平均內徑（mmmm）；DeDe如無確切數據，可按下式估計如無確切數據，可按下式估計: :De=(7D+3d)/10De=(7D

7、+3d)/10 Dh Dh 軸承座外徑軸承座外徑（mmmm）, , 如剛體軸承座如剛體軸承座 Dh=Dh= . .TWBTWBISO9001, QS9000, ISO140017有效游隙有效游隙ee：軸承在實際運轉時的游隙。由于軸承在實際：軸承在實際運轉時的游隙。由于軸承在實際 工作時受溫升和散熱條件的影響，一般是內工作時受溫升和散熱條件的影響，一般是內 圈溫度高于外圈溫度，導致游隙減少。圈溫度高于外圈溫度，導致游隙減少。 因此因此 e = r e = r t (2)t (2) 式中：式中： tt為軸承內外圈溫差導致的游隙減少量。為軸承內外圈溫差導致的游隙減少量。 TWBTWBISO9001,

8、 QS9000, ISO140018 t = t Do t = t Do （mmmm) )式中，式中， 軸承鋼的膨脹系數軸承鋼的膨脹系數1.121.12x10 x10-5 -5 (1/(1/o oC C);); t t 內外套圈的溫度差內外套圈的溫度差( (o oC C) )，t = Tt = T內內 - - T T外外 Do Do 外圈滾道直徑外圈滾道直徑（mmmm）。 Do Do 如無確切數據，可按以下方法估計：如無確切數據，可按以下方法估計： 對球軸承、調心滾子軸承：對球軸承、調心滾子軸承：Do=(4D+d)/5Do=(4D+d)/5 對圓柱滾子軸承：對圓柱滾子軸承：Do=(3D+d)/

9、4Do=(3D+d)/4TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400194.4.有效有效游隙的計算游隙的計算 由由 r = o r = o fifi fo fo (1) (1) e = r e = r t (2)t (2) e =o e =o fifi fofot t (3)(3) 只要計算出上述幾個影響游隙的因素，軸承的有效只要計算出上述幾個影響游隙的因素，軸承的有效 游隙即可按照（游隙即可按照（3 3）式計算出來。）式計算出來。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO14001104.1 4.1 舉例舉例 軸承軸承23132CA 23132CA ，配合主軸（實心

10、）公差為，配合主軸（實心）公差為p6,p6,配合的軸配合的軸 殼（外徑殼（外徑330330）公差為）公差為K7,K7,軸承正常工作時內圈溫度高于外圈軸承正常工作時內圈溫度高于外圈 約約1010 o oC C。試作有效游隙驗算。試作有效游隙驗算。 23132CA23132CA：外徑：外徑D=270mm,D=270mm,內徑內徑d=160mm,d=160mm,接觸角接觸角=11=11o o4545, , 外圈內徑外圈內徑 De=248mm,De=248mm,內圈外徑內圈外徑 didi=190mm,=190mm,外圈滾道直徑外圈滾道直徑 Do=248mm,Do=248mm,基本組游隙基本組游隙: :

11、最大最大0.17mm,0.17mm,最小最小0.110.11mmmm。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, ISO1400112 經驗算，軸承的有效游隙經驗算，軸

12、承的有效游隙e e minmin = = 0.015mm 0.015mm0 0，表明軸承實際上有可能在負游隙（過盈）狀態下運行。這表明軸承實際上有可能在負游隙（過盈）狀態下運行。這將引起內、外圈滾道與滾動體摩擦發熱增大，軸承溫升提將引起內、外圈滾道與滾動體摩擦發熱增大，軸承溫升提高，會造成軸承嚴重發熱或抱死而損壞。高，會造成軸承嚴重發熱或抱死而損壞。 如果改變選用如果改變選用C3C3組游隙（最大組游隙（最大0.22mm, 0.22mm, 最小最小0.170.17mmmm）, ,則最小有效游隙：則最小有效游隙： e e minmin =o =o fifi fo fo t =0.17-0.078-

13、0.019-0.028t =0.17-0.078-0.019-0.028 =0.045mm =0.045mm TWBTWBISO9001, QS9000, ISO14001135.5.標準游隙的選擇標準游隙的選擇 TWB TWB 可向用戶提供可向用戶提供C2C2、C0C0、C3C3、C4C4和和C5C5組標準游隙軸組標準游隙軸承承 ，它與國內和國際主要軸承制造廠商的游隙標準是一致，它與國內和國際主要軸承制造廠商的游隙標準是一致的。具體的游隙值（初始游隙）可在軸承樣本等資料上查的。具體的游隙值（初始游隙）可在軸承樣本等資料上查得。用戶在訂貨時應將游隙代號加在軸承代號后面，基本組得。用戶在訂貨時應

14、將游隙代號加在軸承代號后面，基本組游隙游隙C0C0可以省略。可以省略。 例如：例如： C0C0組標準游隙組標準游隙23132CA23132CA軸承，應寫為：軸承，應寫為：2313223132CACA； C3C3組標準游隙組標準游隙23132CA23132CA軸承，應寫為：軸承，應寫為：2313223132CA/C3CA/C3。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400114 軸承公稱內徑 d (mm) 超過 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 301525254040555575759

15、520303040405555757595 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 100 135 135 180 180 225558080110 110 1

16、40 140 180 180 230 100 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 120 180 180 240 240 310 310 39

17、0 100 140 140 200 200 260 260 340 340 430 180 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 150 240 240 320 320 420 420 520 140 200 200 270 270 350 350 450 450 570 250

18、 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 220 220 340 340 450 450 600 600

19、 750 210 300 300 400 400 520 520 650 650 820C0C3C4C4C5 圓柱孔軸承徑向游隙 圓錐孔軸承徑向游隙C5C2C0C3 C2調心滾子軸承徑向游隙表調心滾子軸承徑向游隙表單位：微米（單位：微米（um)um)TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400115 用戶在選擇游隙時，有條件情況下應該按照公式用戶在選擇游隙時，有條件情況下應該按照公式 e =o e =o fo -fifo -fi t (3)t (3)做有效游隙驗算。做有效游隙驗算。 理想的有效游隙應當是零游隙，因為能得到最佳的載荷理想的有效游隙應當是零游隙，因為能得到最佳的載荷

20、分配和最長的使用壽命。為了獲得較大的剛性和較高旋轉精分配和最長的使用壽命。為了獲得較大的剛性和較高旋轉精度，可以讓軸承在適當的負游隙狀態下工作。度，可以讓軸承在適當的負游隙狀態下工作。 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400116 因此當工作條件變化較大，安裝配合控制得不嚴，內因此當工作條件變化較大，安裝配合控制得不嚴，內圈散熱條件差，從安全性考慮，則應保留一定的有效游隙，圈散熱條件差，從安全性考慮，則應保留一定的有效游隙，或以最壞情況來驗算有效游隙。如用戶沒有條件做有效游隙或以最壞情況來驗算有效游隙。如用戶沒有條件做有效游隙驗算時，可以參照下表選擇游隙。驗算時，可以參照

21、下表選擇游隙。 但是由于受到安裝、配合及軸和孔的加工精度等的影響，但是由于受到安裝、配合及軸和孔的加工精度等的影響，理想的零游隙和適當的負游隙很難控制和保證。理想的零游隙和適當的負游隙很難控制和保證。TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400117使使 用用 條條 件件 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400118使使 用用 條條 件件 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400119 TWB TWB 可以為用戶特殊生產非標準游隙（可以為用戶特殊生產非標準游隙（C9C9組游隙）的軸組游隙）的軸承。用戶在訂貨時應注明具體的承。用戶在訂貨時

22、應注明具體的初始游隙初始游隙oo值。值。 如何確定如何確定初始游隙初始游隙oo值？用戶可以按有效游隙值？用戶可以按有效游隙ee的計算的計算方法來選擇；方法來選擇；也可以根據以往的使用情況和經驗來選擇。也可以根據以往的使用情況和經驗來選擇。如果如果還是無法確定，還是無法確定，TWB TWB 工程師可以到現場與用戶一起共同討論來工程師可以到現場與用戶一起共同討論來確定。確定。 6.6.非標準游隙（非標準游隙（C9C9組游隙）的選擇組游隙）的選擇TWBTWBISO9001, QS9000, ISO14001207.7.有效游隙太小造成軸承提前失效實例分析有效游隙太小造成軸承提前失效實例分析 如果軸承

23、在使用中有效游隙如果軸承在使用中有效游隙e e 值太小，會造成軸承發熱、值太小，會造成軸承發熱、抱死，使軸承提前失效。抱死，使軸承提前失效。 某一家風機廠生產的離心風機，安裝使用后僅幾個小時就某一家風機廠生產的離心風機，安裝使用后僅幾個小時就發現靠電機一端的軸承發熱，溫度很高（手都不能摸）；而靠發現靠電機一端的軸承發熱，溫度很高（手都不能摸）；而靠風葉的那一端的軸承溫度正常。風葉的那一端的軸承溫度正常。 打開風機軸承座后發現，靠電機一端的軸承已損壞；而靠打開風機軸承座后發現，靠電機一端的軸承已損壞；而靠風葉的那一端的軸承很正常。風葉的那一端的軸承很正常。TWBTWBISO9001, QS900

24、0, ISO1400121 打開風機軸承座后的情況打開風機軸承座后的情況 （該風機使用（該風機使用2231622316軸承軸承2 2套）套）TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400122 靠電機一端的軸承發熱，滾子和靠電機一端的軸承發熱，滾子和內、外圈滾道表面已變成黑藍色。經內、外圈滾道表面已變成黑藍色。經塞尺檢測，游隙只有塞尺檢測，游隙只有0.03mm0.03mm，國家，國家標準為標準為0.050.050.08mm (C00.08mm (C0組）。組）。 靠風葉的那一端的軸承溫度正靠風葉的那一端的軸承溫度正常，滾子和內、外圈滾道表面顏色常，滾子和內、外圈滾道表面顏色正常。

25、經塞尺檢測，游隙正常。經塞尺檢測，游隙0.060.06mmmm，符合國家標準（符合國家標準（C0C0組）。組）。 TWBTWBISO9001, QS9000, ISO1400123 來來定性分析定性分析造成軸承在使用中有效游隙造成軸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 fifi fofo t t 根據（根據（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）內圈和軸配合引起的游隙減少量內圈和軸配合引起的游隙減少量fi fi 值和外圈和軸殼值和外圈和軸殼 配合引起的游隙減少量配合引起的游隙減少量fo fo 值可能很大；值可能

26、很大；（3 3）軸承內外圈溫差導致的游隙減少量軸承內外圈溫差導致的游隙減少量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根據（根據（3 3）式）式e =o e =o fifi fofo t t 試作有效游隙驗算：試作有效游隙驗算： 22316 22316軸承和有關數據如下：軸承和有關數據如下：軸承外徑軸承外徑D=170mm,D=170mm,公差公差(-0.025mm(-0.025mm+0mm)+0mm)；軸承內徑軸承內徑d=80mm,d=80mm,公差公差(-0.015mm(-0

27、.015mm+0mm)+0mm)；軸承外圈內徑軸承外圈內徑De=(7D+3d)/10=143mm,De=(7D+3d)/10=143mm,軸承內圈外徑軸承內圈外徑didi=(3D+7d)/10=107mm=(3D+7d)/10=107mm；軸承外圈滾道直徑軸承外圈滾道直徑Do=(4D+d)/5=152mm, Do=(4D+d)/5=152mm, 軸承游隙（軸承游隙（ C0C0組）：最大組）：最大0.08mm, 0.08mm, 最小最小0.050.05mmmm。配合主軸（實心）直徑配合主軸（實心）直徑80mm80mm，公差為，公差為k5(+0.002mmk5(+0.002mm+0.015mm)+0.015mm)；配合的孔直徑配合的孔直徑170mm170mm，公差為，公差為J6(-0.007mmJ6(-0.007mm+0.018mm) +0.018mm) ；配合的軸殼外徑配合的軸殼外徑Dh=D