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TIMKEN圆锥滚子轴承的游隙和预紧指南

TIMKEN轴承系统游隙的优化对主轴性能如精度、动态刚度、运行温度和切屑能力，有着直接影响。

对于简单的成对的TS或TSF布局，通常最佳的运行游隙在零和轻预紧之间。

为了达到这个范围，重要的是评价直接影响运行游隙的不同参数，从而确定冷态安装游隙值：

• 旋转速度
• 施加的载荷
• 主轴布局方式
• 润滑系统
• 外部热源

因为TIMKEN轴承各参数的复杂性以及在运转过程中其相互作用，通常在主轴的测试阶段进行评价。同时，还要重点考虑TIMKEN轴承的布局，特别要考虑TIMKEN轴承的跨距，以评估其对TIMKEN轴承游隙的影响。

已经证明，存在某一个优化的轴承跨距以获得较好的刚度。同样地，一个优化的TIMKEN轴承跨距也是影响热平衡的重要因素。

在热稳定条件下，主轴温度和轴承座温度的不相等。通常来说，在主轴和轴承座之间有 2°C～5°C（4～9）的温差。任何类型TIMKEN轴承都存在这种现象，并且其直接影响到TIMKEN轴承的游隙。 如果纯径向TIMKEN轴承（例如圆柱滚子轴承），径向游隙随径向温度的变化而成比例变化，无任何修正可能性。在TIMKEN圆锥滚子轴承应用中，通过优化轴承跨距，由于主轴和轴承座之间的温差造成的径向游隙的损失可以通过主轴相对轴承座的的轴向膨胀来补偿。

TIMKEN圆锥滚子轴承的弹簧加载安装法

在高速应用中，可以用弹簧对球轴承加载预定的轴向载荷，以获得径向和轴向刚度以及平稳的主轴运转性能。这种弹簧加载方式允许主轴在温度变化期间实现轴向浮动，不会明显增加或降低弹簧的初始轴向预载荷。

随着TIMKEN轴承内圈在运行过程中变热，内圈开始径向膨胀，这种径向膨胀通过滚子和外圈产生一个随温度增加的载荷，最后作用在预载弹簧上。预载弹簧略微压缩，补偿因热膨胀引起的载荷，并保持主轴系统的载荷恒定。

在有些应用中，在前后位置采用单列弹簧加载TIMKEN轴承，采用背对背布置安装。其他安装方式（类似于弹簧加载式），在主轴的两头各装有一对串连的TIMKEN轴承，采用背对背布置（DT- DB）。在任何一种情况下，弹簧的压力作用在滑轮端或者后TIMKEN轴承位置，使轴在两个TIMKEN轴承之间处于张紧状态。

TIMKEN圆锥滚子轴承的三点支撑安装

TIMKEN圆锥滚子轴承通常用于两种基本的主轴布置形式：

• 用于重载或长主轴的三点支撑安装
• 两个单列轴承的简易安装

TIMKEN圆锥滚子轴承的三点支撑安装

两个轴向固定的轴头TIMKEN轴承（固定端）可承受两个方向的轴向力，同时尾部TIMKEN轴承为浮动端以适应主轴的热膨胀。浮动端可由TIMKEN圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承支撑。

这种布置主要用于中低速的专用重型机床或长主轴设计。

TIMKEN圆柱滚子轴承的公差配合

TIMKEN圆柱滚子轴承的设计具有安装时游隙可调的特点(Hydra-rib类型的TIMKEN轴承可实现运行时游隙可调)，而不会受制于轴承和轴(轴承座)之间安装配合的影响。这将使轴和轴承座的许用公差范围变得更广，也让用户有了更大的空间去选择合适的TIMKEN轴承内外圈配合，以应对不同的应用工况。

TIMKEN圆柱滚子轴承安装配合取决于以下参数：

• TIMKEN轴承的精密等级
• TIMKEN圆柱滚子轴承布置类型
• TIMKEN轴承载荷方向和类型
• TIMKEN圆柱滚子轴承运转条件（振动、高速）
• 轴和轴承座的截面及材料
• TIMKEN圆柱滚子轴承安装和游隙的设定

对于某些情况，比如轴和轴承座截面较小、非钢制轴、有色金属轴承座、临界运行条件（例如高速、异常的受热或受力条件等等）下，常用的安装配合建议就不合适。另外，TIMKEN圆柱滚子轴承有些装配步骤和方式，以及为了简化轴承游隙的调节，都需要一些特殊的配合建议。在这些情况下，宜根据经验判断或咨询铁姆肯公司的代表。

对于精密TIMKEN轴承而言，与其配合的轴及轴承座采用的公差应达到TIMKEN轴承的内外径公差的标准。此外，也需要具有高质量的表面处理。

在机床行业，几乎100%的情况都是旋转轴的应用。对于一些简单的布局，常规做法是内圈和外圈都采用紧配合，目的是消除不需要的径向游隙。

TIMKEN圆柱滚子轴承边界尺寸的公差可根据具体的应用进行调整。