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如何確定離心泵滾動(dòng)軸承的游隙？

發(fā)布時(shí)間：2025-09-28

游隙分為徑向游隙和軸向游隙，通常我們關(guān)注和控制的是徑向游隙。游隙不是越小越好，也不是越大越好，需要一個(gè)“最佳值”來(lái)平衡溫升、預(yù)緊和負(fù)載。

1、游隙類型（按測(cè)量狀態(tài)分）

1.1 原始游隙

軸承出廠時(shí)的游隙。

1.2 安裝游隙

軸承安裝到軸和軸承箱后的游隙。由于過(guò)盈配合會(huì)使套圈膨脹（內(nèi)圈）或收縮（外圈），安裝游隙會(huì)小于原始游隙。

1.3 工作游隙

泵在運(yùn)行狀態(tài)下，達(dá)到工作溫度和工作轉(zhuǎn)速時(shí)的游隙。這是最關(guān)鍵的狀態(tài)。

1）溫升效應(yīng)：內(nèi)圈、滾動(dòng)體溫度最高，熱膨脹最大，導(dǎo)致游隙減小。

2）轉(zhuǎn)速效應(yīng)：高速離心力會(huì)使?jié)L動(dòng)體向外甩，導(dǎo)致游隙增大。

目標(biāo)：選擇正確的原始游隙，使得軸承在工作狀態(tài)下的工作游隙為一個(gè)微小的正值（接近零或略有盈余），這是軸承壽命最長(zhǎng)、運(yùn)行最平穩(wěn)的狀態(tài)。

2、確定游隙的步驟與方法

2.1 選擇游隙組別

1）滾動(dòng)軸承的游隙有標(biāo)準(zhǔn)組別。最常用的是CN組 - 普通游隙，這也是軸承默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)游隙。該等級(jí)適用于大多數(shù)普通運(yùn)轉(zhuǎn)條件，其數(shù)值介于C2和C3之間。

2）其它組別包括：C2（小于CN）、C3（大于CN）、C4（大于C3）、C5（大于C4）。

2.2 主要考量因素：

1）配合公差：這是影響最大的因素。過(guò)盈量越大，安裝后游隙減少得越多。必須根據(jù)選擇的軸和孔的公差，估算出游隙的減少量。SKF等廠商提供計(jì)算公式和估算表。

2）工作溫度與溫差（ΔT）

a. 內(nèi)圈與軸的溫升高于外圈與軸承座，會(huì)導(dǎo)致游隙進(jìn)一步減小。

b. 需要估算內(nèi)、外圈的溫差，計(jì)算熱膨脹導(dǎo)致的游隙減小量。

3）載荷性質(zhì)：對(duì)于重載荷或沖擊載荷，需要更大的工作游隙（選C3），以防止因滾子壓扁等彈性變形而導(dǎo)致的實(shí)際負(fù)游隙（預(yù)緊），從而引發(fā)過(guò)熱。

4）要求精度與剛度：對(duì)于要求高剛度和低振動(dòng)的場(chǎng)合（如機(jī)床主軸），可能需要預(yù)緊（負(fù)游隙）。但絕大多數(shù)離心泵應(yīng)用不需要預(yù)緊，而是需要適當(dāng)?shù)墓ぷ饔蜗丁?/p>

5）軸與軸承箱的材料：如果材料不同（如鋁制軸承座），熱膨脹系數(shù)差異大，需額外計(jì)算。

2.3 決策流程與行業(yè)慣例：

1）對(duì)于絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的臥式離心泵：

由于配合過(guò)盈和溫升效應(yīng)（兩者都減小游隙）是主導(dǎo)因素，行業(yè)普遍做法是：選擇比CN組大一級(jí)的游隙，即C3組游隙。這樣可以確保軸承在熱起來(lái)之后，仍然有合適的工作游隙，避免因熱膨脹而導(dǎo)致工作游隙消失甚至產(chǎn)生有害的預(yù)負(fù)載。這是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐驗(yàn)證的安全、可靠的選擇。

2）特殊情況：

a. 精密機(jī)床、高速電主軸：可能需要CN或C2組，并施加預(yù)緊。

b. 振動(dòng)沖擊極嚴(yán)重的場(chǎng)合：可能選C4組。

c. 鋁制軸承座、溫差極大等特殊工況：必須進(jìn)行詳細(xì)的熱力學(xué)計(jì)算和游隙演算。

3、總結(jié)

對(duì)于離心泵，最常用的游隙是：C3。對(duì)于極端或特殊工況，可咨詢軸承供應(yīng)商的建議。

（來(lái)源：中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)泵業(yè)分會(huì)）