曹 俊 邢 磊 杜 伟 张明明 王从福 王鑫哲

（山东华成中德传动设备有限公司，淄博 255200）

在工业齿轮箱中，滚动轴承具有摩擦小、负载运行能力高、启动扭矩低、润滑简单、在断续工作中无启动问题以及滑动轴承对中不敏感等优势[1]。圆锥滚子轴承可以承受径向力和轴向力，还可以组合使用减小轴承的跨距，因此其标准系列的轴承可以应用在大多数场合[2]。但是，圆锥滚子轴承径向游隙和轴向游隙的调整是通过调整轴向尺寸公差来实现，而在实际调整过程中大多采用磨削调整套的厚度和重新加工轴承端盖的止口深度来保证轴向尺寸公差，既无法保证装配精度，也降低了装配效率。因此，本文介绍了一种组合调整垫，通过不同厚度的组合调整垫来实现这个功能，既保证了装配精度也提高了装配效率，具有较大的市场价值。

1 工业齿轮箱轴向游隙常用调整结构

图1为单级圆柱齿轮箱的装配示意图。轴承的径向游隙和轴向游隙主要通过磨削调整套的厚度来实现。

图1 单级圆柱齿轮箱的装配示意图

由图1可知，输入轴和输出轴均采用了单列圆锥滚子轴承，通过面对面的布置形式减小了轴承的跨距，从而提高了轴的刚性。轴承的轴向尺寸主要通过输入端盖、调整套1、齿轮轴、轴承1、箱体、轴承2以及调整套2来控制。设计中，调整套的设计厚度为15mm，考虑加工中会留出的0.5mm余量，厚度为15.5mm。在装配过程中，根据箱体端面至轴承2的距离来磨削调整套2。例如，箱体端面至轴承2外圈的距离为15.35mm，需要将调整套2的厚度在磨床上磨削0.15mm。同理，需要根据箱体端面至轴承1外圈端面的距离来磨削调整套1。磨削加工可以保证两端面的平行度，但是调整套会增加磨床的工时。每个轴上有两个调整套，不仅增加了磨床的工时消耗，还严重降低了装配效率。该问题在多级传动的齿轮箱中更加凸显，降低了企业效益。

图2为二级圆柱齿轮箱的装配示意图，输出轴承的径向游隙和轴向游隙主要通过重新加工轴承端盖的止口深度来实现。

由图2可知，输出轴均采用单列圆锥滚子轴承。轴承的轴向尺寸主要通过端盖1、轴承1、箱体、输出轴、轴承2以及端盖2来控制。根据设计，端盖2的止口深度为15mm，考虑加工中会留出0.5mm的余量，总的深度为15.5mm。在装配过程中，根据箱体端面至轴承2的距离来重新加工止口深度。例如，箱体端面至轴承2外圈的距离为15.35mm，需要在车床上重新装夹端盖2，并将止口深度加工至15.35mm。二次定位装夹会降低止口端面与止口外圆的垂直度精度，即无法保证轴承外圈的预紧力，降低了轴承的装配精度。此外，由于重新加工端盖需要占用车床的工时，大大降低了装配效率。

图2 二级圆柱齿轮箱的装配示意图

2 工业齿轮箱轴向游隙优化设计结构

图3为单级圆柱齿轮箱的装配示意图（含调整垫）。轴承的径向游隙和轴向游隙主要通过组合调整垫的厚度来实现。

图3 单级圆柱齿轮箱的装配示意图（含调整垫）

由图3可知，输入轴轴承的轴向尺寸主要通过输入端盖、调整套1、调整垫1、齿轮轴、轴承1、箱体、轴承2、调整套2以及调整垫2来控制。设计中，调整套的设计厚度为14mm，同时会设计不同厚度的调整垫，如0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.1mm以及0.05mm的调整垫。在装配过程中，根据箱体端面至轴承2的距离来选取不同厚度的调整垫。例如，箱体端面至轴承2外圈的距离为15.35mm，可以选取2个0.5mm、1个0.3mm和1个0.05mm的调整垫，并将它们组合使用。该方法减去了磨床磨削调整套的工时，提高了齿轮箱的装配效率和企业效益。

图4为二级圆柱齿轮箱的装配示意图（含调整垫）。输出轴承的径向游隙和轴向游隙主要通过组合调整垫的厚度来实现。

图4 单级圆柱齿轮箱的装配示意图（含调整垫）

由图4可知，输出轴均采用单列圆锥滚子轴承。轴承的轴向尺寸主要通过端盖1、调整垫1、轴承1、箱体、输出轴、轴承2、调整垫2以及端盖2来控制。根据设计，端盖2的止口深度为14mm，同时会设计不同厚度的调整垫2，如0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.1mm和0.05mm的调整垫[3]。在装配过程中，测量箱体端面至轴承2的距离为15.3mm，可以选取2个0.5mm和1个0.3mm的调整垫，并将它们组合使用。该方法不仅保证了装配的精度，还提高了装配 效率。

通过上述分析，圆锥滚子轴承的游隙可以通过组合调整垫的厚度进行调整。这种方法可保证装配质量，且安装效率高，适用于大型齿轮箱生产厂家。由于轴承的型号应用较多且会交叉使用，因此可以根据轴承的外径设计调整垫的型号，并根据不同箱体的轴向游隙设计不同厚度的调整垫[4]，使得同一调整垫可以应用于不同的箱体，且可以通过组合相同外径不同厚度的调整垫来满足不同箱体的要求。

3 结语

通过分析和比较，相比磨削调整套厚度和重新加工端盖止口深度，组合调整垫在装配精度和装配效率上更具优势，给企业带来了良好的经济效率。