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驱动桥轮毂轴承安装调节方法的改进
2009-07-08作者：苏志城 马凤科
（1）轴向游隙
轴向调节是要达到一定的轴承游隙或预紧负荷量，组装时圆锥滚子轴承都可调节以发挥其Z佳的性能。如TIMKEN公司提供的轴承疲劳寿命与轴向游隙的关系曲线（见图1），圆锥滚子轴承轴向游隙（见图2）趋近于零则寿命接近Z长。Z初组装和调节所得的轴向游隙是在常温下、轴承投入工作前设定的。工作期间所得的轴向游隙被称为工作轴向游隙。因为工作状态下发生热膨胀和受负荷而弯曲，使常温轴向游隙发生变化。Z佳工作轴向游隙随使用环境不同而设定的常温轴向游隙而改变。应用经验或测试通常可以确定Z佳工作轴向游隙。
轴向调节是要达到一定的轴承游隙或预紧负荷量，组装时圆锥滚子轴承都可调节以发挥其Z佳的性能。如TIMKEN公司提供的轴承疲劳寿命与轴向游隙的关系曲线（见图1），圆锥滚子轴承轴向游隙（见图2）趋近于零则寿命接近Z长。Z初组装和调节所得的轴向游隙是在常温下、轴承投入工作前设定的。工作期间所得的轴向游隙被称为工作轴向游隙。因为工作状态下发生热膨胀和受负荷而弯曲，使常温轴向游隙发生变化。Z佳工作轴向游隙随使用环境不同而设定的常温轴向游隙而改变。应用经验或测试通常可以确定Z佳工作轴向游隙。
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（2）调节常温轴向游隙的方法
①应用概率原理，轴向游隙大小由轴承各部件尺寸的径向和轴向公差控制。
②在设定施力的条件下，通过测量垫片或隔圈的轴向尺寸来完成。然后，从预先准备的图表或直接测量的读数中取得正确的垫片或隔圈尺寸。这种方法既适合轴向游隙的调节，又适合预负荷的轴向调节。
③测量低速状态下轴承滚动所需的转矩，决定轴向游隙是否合适，不管Z后轴向调节是预负荷还是游隙，这一方法都能适用。
对于斯太尔系列车桥，根据经验得知：中后桥轴承预紧转矩为13．4～20．1 N·m；前桥轴承预紧转矩为5～6N·m。
轮毂轴承的预紧转矩用轴头锁紧螺母保证，而后才能测量轮毂转动所需的转矩值和轴向游隙。
（3）改进型轮彀结构
改进型轮毂结构如图3所示，轴承安装方法如下：
①在轴承3、5表面涂抹黄油，尽量充满保持架和滚子的间隙。
②装上盖板6，拧紧螺栓7（转矩值应符合标准）。
注：为达到理想的轴向游隙，必须对尺寸链中的相关尺寸进行严格控制。
①应用概率原理，轴向游隙大小由轴承各部件尺寸的径向和轴向公差控制。
②在设定施力的条件下，通过测量垫片或隔圈的轴向尺寸来完成。然后，从预先准备的图表或直接测量的读数中取得正确的垫片或隔圈尺寸。这种方法既适合轴向游隙的调节，又适合预负荷的轴向调节。
③测量低速状态下轴承滚动所需的转矩，决定轴向游隙是否合适，不管Z后轴向调节是预负荷还是游隙，这一方法都能适用。
对于斯太尔系列车桥，根据经验得知：中后桥轴承预紧转矩为13．4～20．1 N·m；前桥轴承预紧转矩为5～6N·m。
轮毂轴承的预紧转矩用轴头锁紧螺母保证，而后才能测量轮毂转动所需的转矩值和轴向游隙。
（3）改进型轮彀结构
改进型轮毂结构如图3所示，轴承安装方法如下：
①在轴承3、5表面涂抹黄油，尽量充满保持架和滚子的间隙。
②装上盖板6，拧紧螺栓7（转矩值应符合标准）。
注：为达到理想的轴向游隙，必须对尺寸链中的相关尺寸进行严格控制。
由图4可知，轴向游隙X=B-（C+A+D）。通过试验得到需要的轴向游隙×后，即可从控制A、B、C、D的尺寸公差中得到理想的轴向游隙。从图1中还可以看到，轴承寿命降低的幅度在两个方向上是不同的：沿负游隙方向轴承寿命降低得很快，因温升使内圈和滚动体膨胀进一步增大了游隙的负值，轴承寿命会急剧降低；沿正游隙方向轴承寿命降低相对要平缓得多。故一般游隙值以零游隙为下限，而上限沿正游隙方向选取。
比较传统的轴承安装方式与轮毂改进后的安装方式，后者对工人的个人技能要求降低，同时装配效率和质量大大提高。可见，若轮毂轴承不能正确配合，将导致轴承运行不正常或发生故障，甚至会损坏整个轮毂。如果轴承预紧力调整不当，使轴承轴向游隙增大产生冲击力会使轴承损坏；而如果轴承轴向游隙减小，轴承滚子间很难形成完整的油膜，将导致其烧损。（工程机械与维修）
