山推工程机械股份有限公司 山东省济宁市 272000
摘要：轴承的预紧是通过将轴承装入轴和外壳体孔后施加一定的预载荷，来使轴承的滚动体与轴承内、外圈产生一定的微变形，以保持轴承的内、外圈均处于压紧状态。轴承预紧的目的是增加轴承的刚性；提高轴承的定位和旋转精度、降低轴承的震动和噪声；减小由于惯性力矩而引起的滚动体相对于内、外圈滚道的滑动等。
关键词：预紧力；蝶形弹簧；
前言
本文介绍了一种在档位离合器总成中对轴承的轴向间隙及预紧力进行调整的结构。轴承在安装使用时需要充分考虑轴承的结构类型及适用范围，工程机械离合器轴中常用的有深沟球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、推力球轴承等；圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向载荷，接触角越大，轴向载荷能力也越大；在承受径向载荷时需对置、配对或组配使用；同时，圆锥滚子轴承内外圈分离，拆装方便。本文重点考虑的范围是圆锥滚子轴承轴向间隙及预紧力的调整。该种结构可用于多种形式的档位离合器中。
本论
1.预紧力调整结构及工作原理
1.1轴向间隙调整不良易产生的后果
轴承的预紧是指将轴承装入轴和外壳体孔后施加一定的预载荷，使轴承的滚动体和内、外圈产生一定的预变形，以保持内、外圈处于压紧状态。合适的预紧力能够增加轴承的刚性；提高轴承的定位精度和旋转精度、降低轴承的震动和噪声；减小由于惯性力矩所引起的滚动体相对于内、外圈滚道的滑动等。
在离合器轴结构中，对整个轴的轴向尺寸要求比较严格。如果轴向间隙过大，可能会导致的结果有：1.离合器在工作时齿轮啮合不稳、噪音变大，齿轮或轴承轴向攒动变大、进而损坏离合器总成内部的齿轮、轴承等零件；2.轴向间隙过大还会影响活塞的行程，使得活塞的行程变大，进而影响摩擦片、钢片的啮合与分离，造成啮合时无法压紧产生打滑现象，无法正常工作；如果轴向间隙过小，可能会导致轴承与箱体卡滞等现象发生。
1.2 常见轴向间隙调整方法
目前，国内现有档位离合器总成上调整轴向间隙的方法大多采用的是使用不同厚度的调整垫片来调整轴向间隙和预紧力。调整垫片多为08F材质，厚度0.1mm、0.25mm、0.5mm不等。
如图1所示，离合器轴总成在输出端盖与箱体之间增加了调整垫片-1，-2，-3（-1，-2，-3表示厚度0.1mm、0.25mm、0.5mm不等），根据实际情况选用不同厚度规格的垫片，确保整个离合器轴总成的轴向间隙控制在标准规定的或经验值规定的0.1-0.3mm，以使轴承获得合适的预紧力。
该种调整结构需要装配操作者在离合器轴总成装配完成后不断调试并测量间隙，选用不同厚度规格的垫片控制轴向间隙，操作起来较复杂；另外，由于轴向各零件尺寸累积公差的因素，每个离合器轴总成装配完毕后间隙是不同的，所需用到的垫片厚度规格不统一，不利于标准化作业。
.png)
图1 常见轴向间隙调整结构
1.3本结构轴向间隙调整方法
本结构离合器轴总成采用了圆锥滚子轴承支撑离合器并与箱体进行固定，同样需要考虑整个离合器轴的轴向间隙及圆锥滚子轴承的预紧力，所以，本种结构离合器轴端设计了2片碟形弹簧来进行轴向间隙和轴承预紧力的调整，如图2所示。
采用碟形弹簧的优势比较显著：1.在载荷作用方向上尺寸较小，刚度大，缓冲吸振动的能力强，轴向空间紧凑；2.具有变刚度特性，其特性曲线可以是直线型、渐增型或几种不同特性线的组合，随着实际载荷应用情况的变化而柔性变化；3.改变碟片的数量或碟片的组合方式，可以获得不同的承载能力和特性曲线，使弹簧特性在很大范围内而变化。
本结构就是设计采用一对碟形弹簧背对背组合使用，通过对箱体安装尺寸的设计计算使碟形弹簧产生一定的压缩量，从而产生一定的压紧力，压紧力向左压向耐磨垫，耐磨垫与圆锥滚子轴承的外圈相接触，使得圆锥滚子轴承受到向左的力，轴承外圈向左的力通过圆锥滚子轴承的滚动体传递至圆锥滚子轴承的内圈，圆锥滚子轴承的内圈安装在离合器轴上，向左的力通过离合器轴传递至另一个圆锥滚子轴承，从而轴承均承受了相应的预紧力，整个轴的轴向间隙也得到控制。
合适的预紧力及轴向间隙可以使离合器总成在工作时更加平稳有效，同时也免除了采用现有使用调整垫片方法调整轴向间隙和预紧力时的复杂操作及不利影响。另外，碟形弹簧位于产品内部，不易损坏，可靠度高，有助于整个离合器轴的零件紧凑布置。
.png)
图2 本论文轴向间隙调整结构
结论
本文轴向间隙及预紧力调整结构设计紧凑、合理，采用蝶形弹簧可以柔性调节轴向间隙及轴承的预紧力，合适的预紧力能够增加轴承的刚性、提高轴承的定位精度和旋转精度、降低轴承的震动和噪声、减小由于惯性力矩所引起的滚动体相对于内、外圈滚道的滑动等从而延长寿命，离合器内部摩擦片与钢片也会结合平顺、分离彻底。
参考文献：
[1] 成大先 主编.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2002.1