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美国TIMKEN轴承的背对背与面对面安装

任何采用TIMKEN轴承面对面（DF）安装的布置形式都不建议采用，因为这种布置的刚度最低。另外，当TIMKEN轴承运行速度比较高时，因为轴承座、轴承和轴之间的温差，这类安装会增加TIMKEN轴承预紧。随着这种温差梯度增加，TIMKEN轴承的预紧逐渐增加，会出现导致主轴使用寿命缩短的不利工况。

在主轴的安装中，轴的温度通常比TIMKEN轴承座的温度变化快，在这两个部件之间形成温差。这是由于其质量和各自的散热能力不同造成的。因此，轴和内圈隔圈比轴承座和外圈隔圈膨胀
得快。随着轴轴向膨胀和内圈隔圈伸长，各TIMKEN轴承上的轴向载荷增加，并且持续增加，直至达到热平衡。经TIMKEN轴承传递的热量与系统产生的热量平衡时，轴承座的温度就可达到稳定。因此，如果轴承座的温度过高，说明TIMKEN轴承的温度也非常高。

在TIMKEN轴承面对面安装中，TIMKEN轴承的轴径向和轴向膨胀，并且内圈隔圈加长，比外圈隔圈膨胀得快。这种热膨胀会导致在两个内圈上产生轴向额外载荷，增加了TIMKEN轴承的预紧。

相反，TIMKEN轴承在背对背安装中，内圈隔圈的轴向膨胀有减轻TIMKEN轴承预紧的趋势，而不是增加预载荷。

若TIMKEN轴承背对背成对安装，出现了中间的两个TIMKEN轴承面对面安装。如前述，在运行过程中，温差导致增加这些内轴承的预载荷。不建议使用这种安装方式。当轴温度高于轴承座时，在两个外侧TIMKEN轴承上产生过度的轴向载荷。而两个内轴承无载荷，出现温升增加、预载荷增加和破坏润滑剂的恶性循环，这也是不可接受的安装布置，同样不建议使用。

因此，为了防止由于热膨胀引起的预紧增加，用于机床主轴的TIMKEN轴承最好采用背对背安装。当使用两对TIMKEN轴承时，每一对均要串列安装，但布置方式为背对背。

TIMKEN圆锥滚子轴承TS型和TSF型的简易安装

 

TIMKEN圆锥滚子轴承TS型和TSF型布置形式的变化与速度要求以及由此引起的润滑方式有直接关系。

主轴由在轴头位置的一个TIMKEN轴承和在尾部位置的另一个TIMKEN轴承支撑。这种布置的好处是具有简单的等静态设计，部件机加工容易。安装和设定游隙步骤无需专用工装。

主轴——TIMKEN轴承系统的静态刚度计算可用来精确优化各种安装的轴承跨距，该跨距是主轴轴头悬臂长度的函数。但是，TIMKEN轴承中心距也可粗略估算为等于主轴轴头直径的 2.5～3倍。

这不仅考虑了系统刚度优化的要求，还考虑了热平衡的优化。
　　

图1是一种最简单的两个TIMKEN单列轴承的布置。中心线以上的视图中采用的TIMKEN轴承是带法兰边的外圈（TSF 型），无需外圈支撑挡肩，允许轴承座采用通孔加工工艺，这样增加了精度。中心线以下视图中采用的是两个TIMKEN单列圆锥轴承（TS型）。

通过利用由精密螺母锁紧的磨制隔套来调整TIMKEN轴承游隙。通常采用润滑油循环的润滑方式，润滑油通过径向进油孔进入TIMKEN轴承，或采用特殊高速润滑脂。

为了改善润滑，这种布置形式采用了合适的喷嘴进行喷油和冷却。

TIMKEN球轴承的轴承座配合

通常，在轴作为旋转部件的情况下，TIMKEN轴承的外圈是静止不动的。安装时只需手推或轻轻拍打就可以了。如果轴承座是旋转件，那么选用安装配合所需考虑的因素和内圈与旋转轴的
安装是一个道理。

一般来说，TIMKEN超精密球轴承的最大外径和轴承座的内径相同。如果TIMKEN轴承外径公差是 0.008mm（0.0003 in.），那么轴承座内孔的最大直径要比最小直径大 0.008mm（0.0003 in.）。

为了优化TIMKEN轴承的安装，需要遵守公差，或是咨询TIMKEN公司代表的建议。同样重要的是，控制好轴和轴承座挡肩的垂直度和倒角尺寸，目的是保证安装时TIMKEN轴承准确的定位。

在热量沿着轴传递的高速应用中，特别重要的是，浮动端TIMKEN轴承能轴向移动，以便补偿热膨胀。如果TIMKEN球轴承自身受热径向膨胀，或是轴承座内径太小，那么TIMKEN球轴承就可能无法轴向滑动，因此，在这种情况下，浮动端TIMKEN轴承所建议的轴承座安装配合需要比平均配合稍松一些。

同样，在弹簧加载的TIMKEN球轴承应用中，轴承座安装配合必须保证在所有运行条件下，TIMKEN轴承都能在弹簧作用下自由轴向移动。 为了保证TIMKEN轴承在通常条件下能够合理地浮动，建议的轴承座尺寸请咨询TIMKEN公司代表。

TIMKEN圆锥滚子轴承的公差配合

TIMKEN圆锥滚子轴承的设计具有安装时游隙可调的特点(Hydra-rib类型的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圆锥滚子轴承的安装配合取决于以下参数：

• TIMKEN轴承的精密等级
• TIMKEN轴承的布置类型
• TIMKEN轴承的载荷方向和类型
• TIMKEN轴承的运转条件（振动、高速）
• 轴和轴承座的截面及材料
• TIMKEN轴承的安装和游隙的设定

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，有些装配步骤和方式，以及为了简化TIMKEN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TIMKEN公司的代表。

对于TIMKEN精密轴承而言，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TIMKEN轴承不需要的径向游隙。

TIMKEN圆锥滚子轴承边界尺寸的公差可根据具体的应用进行调整。

TIMKEN高速轴承的润滑指南

如果TIMKEN轴承润滑油的循环能够达到要求，那么TIMKEN精密圆锥滚子轴承能满足采用TSMA和 Hydra-Rib 高速轴承设计的机床行业的几乎任何水平的速度要求。

TIMKEN轴承润滑剂和润滑系统对发热和散热速率都有影响，因此对TIMKEN轴承的速度能力相当重要。

根据下列TIMKEN轴承的因素选择润滑：

• TIMKEN轴承的最大速度要求
• TIMKEN轴承系统的散热速率
• 心轴布置
• 心轴的方位