一种轴承安装游隙校核方法技术领域
本发明涉及机械制造工艺技术领域，特别涉及一种轴承安装游隙校核方法。
背景技术
在电机装配时，轴、轴承与轴承座的安装精度至关重要。
以滚动轴承为例，滚动轴承的游隙是轴承的关键指标之一。游隙的大小直接影响
轴承的性能，比如可影响基本额定动载荷乃至寿命、影响轴的振动或轴承的异响等。轴承的
初始游隙可根据要求选配，通过测量即能够精确地控制和选择。而影响轴承与轴和轴承座
的安装精度的主要因素为轴承的安装游隙，该安装游隙一般只能通过计算近似地得出。轴
承安装游隙的影响因素众多，比如公差过盈量大小、配合面粗糙度等。其中公差过盈量大小
是影响安装游隙的主要因素。轴承通常采用内圈或外圈过盈安装，但过盈量会引起内外胀
缩，造成安装游隙的变化，因此精确计算安装游隙对于轴承安装校核结果而言非常重要。
目前，通用的安装游隙计算方法是直接按配件的公差极值(简称“极差”)进行计
算，将极差的过盈量与系数2/3相乘，得出有效过盈量。然后以有效过盈量进行轴承内外圈
收缩量的计算，得出轴承游隙减小量，轴承的安装游隙便等于轴承初始游隙减去轴承游隙
减小量。
然而，现有技术中通过极差的过盈量进行计算，如此得出的有效过盈量并未考虑
到配件公差的影响，安装游隙的计算值存在期望值的偏差，导致公差范围不准确，这直接影
响对轴承安装后的安装游隙校核结果。
因此，如何提高安装游隙的计算值精确度，从而提高轴承安装游隙的校核结果可
信度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴承安装游隙校核方法，能够提高轴承安装游隙的计算
值精确度，从而提高安装游隙的校核结果可信度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种轴承安装游隙校核方法，包括：
获取转轴的内外径之比、轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比、轴承的外圈滚道
直径与外圈外径之比、轴承座内外径之比；
计算由过盈量引起的轴承的内圈滚道直径膨胀率和由过盈量引起的轴承的外圈
滚道直径收缩率；
根据所述内圈滚道直径膨胀率和外圈滚道直径收缩率计算轴承的安装游隙平均
值以及轴承、转轴和轴承座的尺寸公差按照正态分布后的安装游隙标准偏差值；
判断[mΔf–nδΔf，mΔf+nδΔf]是否属于预设安装游隙区间，如果是，则轴承安装游隙
符合要求；如果否，则轴承安装游隙不合格；
其中，mΔf为轴承的安装游隙平均值，δΔf为轴承的安装游隙标准偏差值，n为预设正
整数。
优选地，获取转轴的内外径之比、轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比、轴承的外
圈滚道直径与外圈外径之比、轴承座内外径之比具体包括：
测量转轴的内径为d0，转轴的外径和轴承的内圈内径均为d，轴承的内圈滚道直径
为Di，轴承的外圈滚道直径为De，轴承的外圈外径与轴承座的内径均为D，轴承座的外径为
D0；
通过公式：k0＝d0/d计算转轴的内外径之比；
通过公式：k＝d/Di计算轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比；
通过公式：h＝De/D计算轴承的外圈滚道直径与外圈外径之比；
通过公式：h0＝D/D0计算轴承座内外径之比；
其中，k0为转轴的内外径之比，k为轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比，h为轴承
的外圈滚道直径与外圈外径之比，h0为轴承座内外径之比。
优选地，计算由过盈量引起的轴承的内圈滚道直径膨胀率和由过盈量引起的轴承
的外圈滚道直径收缩率具体包括：
通过公式：计算轴承的内圈滚道直径膨胀率；
通过公式：计算轴承的外圈滚道直径收缩率；
其中，λi为轴承的内圈滚道直径膨胀率，λI为轴承的外圈滚道直径收缩率。
优选地，根据所述内圈滚道直径膨胀率和外圈滚道直径收缩率计算轴承的安装游
隙平均值具体包括：
通过公式：mΔf＝mΔ0-λi(ms-mi)-λI(MI-Me)计算轴承的安装游隙平均值；
其中，mΔ0为预设的轴承初始游隙，ms为预设的转轴直径平均值，mi为预设的轴承内
径平均值，MI为预设的轴承座内径平均值，Me为预设的轴承外径平均值。
优选地，根据所述内圈滚道直径膨胀率和外圈滚道直径收缩率计算轴承、转轴和
轴承座的尺寸公差按照正态分布后的安装游隙标准偏差值具体包括：
通过公式：计算轴承的安装游隙标准偏差值；
其中，
δf为内圈配合过盈量的标准偏差，δF为外圈配合过盈量的标准偏差，δΔ0为预设的
轴承初始游隙标准偏差，δs为预设的转轴直径标准偏差，δi为预设的轴承内径标准偏差，δe
为预设的轴承座内径标准偏差，δI为预设的轴承外径标准偏差。
优选地，在判断出轴承安装游隙不合格之后，还包括：
调整轴承与转轴和轴承座之间的过盈量，并重新校核轴承的安装游隙。
本发明所提供的轴承安装游隙校核方法，首先获取转轴的内外径之比、轴承的内
圈内径与内圈滚道直径之比、轴承的外圈滚道直径与外圈外径之比、轴承座内外径之比，然
后以这些比值计算由过盈量引起的轴承的内圈滚道直径膨胀率和由过盈量引起的轴承的
外圈滚道直径收缩率，其次可根据内圈滚道直径膨胀率和外圈滚道直径收缩率计算轴承的
安装游隙平均值，重要的是，紧接着考虑转轴、轴承和轴承的尺寸公差，在自然的生产制造
过程中，三者的公差值应成正态分布，如此可据此计算轴承的安装游隙标准偏差值。最后，
判断[mΔf–nδΔf，mΔf+nδΔf]是否属于预设安装游隙区间，其中n为预设正整数，比如1、2、3等，
n的取值即为轴承的安装游隙在正态分布曲线上的若干个置信区间。如果在形成正态分布
的轴承的安装游隙曲线中，在若干个置信区间内的安装游隙值属于预设安装游隙区间，如
此即可判断轴承的安装游隙符合要求，反之，如果在若干个置信区间内的安装游隙值不属
于预设安装游隙区间，即可判断轴承的安装游隙不合格。因此，本发明所提供的轴承安装游
隙校核方法，在计算轴承的安装游隙时，考虑了转轴、轴承和轴承座的尺寸公差成正态分布
的情况，即考虑到各部件的公差带分布情况，如此计算出的轴承安装游隙值的精确性更高，
从而提高安装游隙的校核结果可信度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式中的轴承安装游隙校核方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中的轴承安装游隙校核方法
的流程图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，轴承安装游隙校核方法主要包括四个步
骤，分别为：获取转轴的内外径之比、轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比、轴承的外圈滚
道直径与外圈外径之比、轴承座内外径之比；计算由过盈量引起的轴承的内圈滚道直径膨
胀率和由过盈量引起的轴承的外圈滚道直径收缩率；根据所述内圈滚道直径膨胀率和外圈
滚道直径收缩率计算轴承的安装游隙平均值以及轴承、转轴和轴承座的尺寸公差按照正态
分布后的安装游隙标准偏差值；判断[mΔf–nδΔf，mΔf+nδΔf]是否属于预设安装游隙区间，如
果是，则轴承安装游隙符合要求；如果否，则轴承安装游隙不合格；
其中，mΔf为轴承的安装游隙平均值，δΔf为轴承的安装游隙标准偏差值，n为预设正
整数。
在第一步中，转轴的内外径之比、轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比、轴承的外
圈滚道直径与外圈外径之比以及轴承座内外径之比，均为和转轴、轴承和轴承座相关的参
数比值，因此，首先可分别测量转轴、轴承和轴承座。具体可测得转轴的内径为d0，转轴的外
径和轴承的内圈内径均为d，轴承的内圈滚道直径为Di，轴承的外圈滚道直径为De，轴承的外
圈外径与轴承座的内径均为D，轴承座的外径为D0。其中，转轴的外径由于与轴承的内圈内
径几乎无缝贴合，因此两者的值相等，均为d；同理，轴承的外圈外径与轴承座的内径紧密贴
合，两者的值也相等，均为D。
如此，转轴的内外径之比，即可通过公式：k0＝d0/d计算。
轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比，即可通过公式：k＝d/Di计算。
轴承的外圈滚道直径与外圈外径之比，即可通过公式：h＝De/D计算。
轴承座内外径之比，即可通过公式：h0＝D/D0计算。
其中，k0为转轴的内外径之比，k为轴承的内圈内径与内圈滚道直径之比，h为轴承
的外圈滚道直径与外圈外径之比，h0为轴承座内外径之比。
在第二步中，上述转轴、轴承与轴承座的相关参数比值获取之后，即可据此计算由
过盈量引起的轴承的内圈滚道直径膨胀率和由过盈量引起的轴承的外圈滚道直径收缩率。
具体的，轴承的内圈滚道直径膨胀率λi可通过公式：进行计算。
而轴承的外圈滚道直径收缩率λI可通过公式：进行计算。
在第三步中，首先根据第二步中计算出的内圈滚道直径膨胀率和外圈滚道直径收
缩率计算轴承的安装游隙平均值，具体的，可通过公式：
mΔf＝mΔ0-λi(ms-mi)-λI(MI-Me)进行计算。
其中，mΔ0为预设的轴承初始游隙，ms为预设的转轴直径平均值，mi为预设的轴承内
径平均值，MI为预设的轴承座内径平均值，Me为预设的轴承外径平均值。
在第三步中，仅靠轴承的安装游隙平均值无法完成校核，本实施例中考虑到转轴、
轴承和轴承的尺寸公差，在自然的生产制造过程中，三者的公差值应成正态分布，如此可据
此计算轴承的安装游隙标准偏差值。
具体的，根据内圈滚道直径膨胀率和外圈滚道直径收缩率计算轴承、转轴和轴承
座的尺寸公差按照正态分布后的安装游隙标准偏差值，可通过公式：
计算。
其中，
且，δf为内圈配合过盈量的标准偏差，δF为外圈配合过盈量的标准偏差，δΔ0为预设
的轴承初始游隙标准偏差，δs为预设的转轴直径标准偏差，δi为预设的轴承内径标准偏差，
δe为预设的轴承座内径标准偏差，δI为预设的轴承外径标准偏差。
如此，轴承的安装游隙平均值和标准偏差值均计算出后，即可根据正态分布曲线
的置信区间，选择其中常规的若干个置信区间内的取值，作为轴承的安装游隙值。一般的，
可设安装游隙的取值在正态分布曲线的正负三个标准偏差内。如此，首先可计算mΔf–nδΔf与
mΔf+nδΔf的值，其中n取3。再判断[mΔf–nδΔf，mΔf+nδΔf]是否属于预设安装游隙区间(即标准
值)，如果是，则说明轴承安装游隙符合要求，轴承安装到位；如果否，则说明轴承安装游隙
不合格，轴承安装位置不良。
进一步的，若校核完成后发现轴承安装游隙不合格，则可以调整轴承与转轴、轴承
座之间的安装关系，主要调节三者之间的过盈量，使得轴承的安装游隙趋近于预设安装游
隙区间，之后再次进行校核，直至符合要求为止。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。