摘  要 ：针对目前冶金行业使用量较大的轧机用四列圆柱滚子轴承在不同轴承制造商出厂时，其径向游隙设计和实现的方法有差异，而造成用户在使用该类型轴承时的不互换的问题，分析了原因并提出了解决方法。

关键词 ：轧辊轴承；四列圆柱滚子轴承；互换性；分析

1　基本现状及存在的问题

轧机用四列圆柱滚子轴承是冶金行业轧钢机辊系上应用十分广泛的一种轴承。各个国家在这种类型轴承的代号编制方法和结构参数的设计上是不统一的。我国从20世纪70年代起‚开始用这种类型的轴承替代胶木瓦［1］。在轴承代号编制方法上用672000来表示轧机用四列圆柱滚子轴承。到了20世纪80年代，开始用FC00 000 000／ PXY或FCD00000000／PXY来表示轧机用四列圆柱滚子轴承，类型代号用前缀FC表示四列圆柱滚子轴承，FC后面的第1、2位数字表示轴承的内径尺寸（公称内径　毫米数／5），第3、4、5位数字表示轴承的外径尺寸（公称外径　毫米数／5），第6、 7、8位数字表示轴承的宽度尺寸，斜杠后面的PX表示轴承的公差等级，Y表示轴承的径向游隙组别。国外厂商的四列圆柱滚子轴承的代号编制方法与我国不同，且各国之间亦不用，见表1。

对于同样外形尺寸的轴承，由于各国在轴承选用材料、加工工艺等方面存在差异。在轴承的结构参数设计上也是有差异的，主要表现在轴承的滚子组内径［2］（即内复圆）上。轧机用四列圆柱滚子轴承作为现代轧机的轧辊工作时的径向载荷的主要承受单元，比原来使用的胶木瓦支承有许多优点，其中之一就是在设计上考虑了轧辊的快速拆装的需要，将其内圈做成可互换的。从理论上说，同一型号的、具有同样径向游隙组别要求的、不同厂家、不同批次的四列圆柱滚子轴承的内圈应该是可以互换的，互换后的轴承的径向游隙组别应是相同的。然而在我国目前的实际情况却不是这样。在同一用户现场出现的不同轴承商家的同型号轴承在互换时发生不协调的现象（径向游隙或大或小），导致轴承过早失效。

2　轴承内圈互换的条件

（1）滚子组内径Fw属于轴承的结构设计参数，不同国家和厂家的设计师在设计四列圆柱滚子轴承结构参数时构思不同（涉及到原材料、额定 动载荷、热处理工艺、使用的工况及润滑条件等），即使是相同型号的轴承，其滚子组内径Fw的数值也可能不同，例如，FC4666206／P64滚子组内径Fw就有257mm和260mm两种。而且目前单从我国四列圆柱滚子轴承的代号上反映不出来滚子组内径Fw。在订货时，如在四列圆柱滚子轴承代号后不特别注明滚子组内径Fw，在几个厂家提供同一种型号轴承时，如果用户不进行技术协调，有可能会发生各厂家提供的同一种轴承型号的滚子组内径Fw有差别，导致轴承不能互换。

（2）四列圆柱滚子轴承的径向游隙是依靠套圈滚道的公差来实现的。目前，四列圆柱滚子轴承径向游隙的设计、实现的方法有两种，一种是基轴制方法，即将内圈滚道尺寸公差按轴承内径尺寸范围确定，该轴承的不同组别的径向游隙由外圈滚道的尺寸公差变化来实现（即依靠配磨外圈滚道来获得所需要的径向游隙），这种方法称单向公差法（或曰单减差）。例如对某尺寸段的轴承可以表示为：内圈滚道尺寸公差其上偏差是零，下偏差是－0.04mm。这种方法是不够科学的，对于大游隙组别轴承而言，易造成滚子中心圆直径变化，滚子与保持架兜孔外侧边干涉。另一种是基孔制方法，即将外圈及滚子组件尺寸公差按轴承内径尺寸范围确定，该轴承的不同组别的径向游隙由内圈滚道的尺寸公差变化来实现，即依靠计算数据，磨削内圈滚道尺寸来获得所需要的径向游隙，这种方法称双向公差法（或双减差）。以 FC3652168／P64为例表示为：内圈滚道尺寸公差其上偏差是－0.17mm，下偏差是－0.205mm。这种方法是科学的，适宜批量生产。在机械行业标准 JB／T5389．1－1995《滚动轴承轧机用四列圆柱滚子轴承》中即采用的是基孔制方法，国外著名轴承厂商大多采用这种方法。

（3）在现实中还有另外一种实现轴承的不同组别的径向游隙的方法，即混合公差法。这种方法是由于设计者对JB／T5389．1 －1995《滚动轴承轧机用四列圆柱滚子轴承》标准理解不透造成的。在JB／T5389．1 －1995标准中给出的“表A6” （内圈滚道直径偏差）中，其内圈滚道直径偏差原本是按轴承的基本组游隙给出的，如果所设计的轴承游隙不是基本组游隙时，应予以修正后再用，否则，对大于基本组游隙的轴承而言，为了实现轴承成品的设计要求的径向游隙，只好再磨削外圈滚道的尺寸，造成轴承的径向游隙的实现要由轴承内外套圈滚道的磨削来实现。

只有轴承滚子组内径（内复圆尺寸）Fw相同，径向游隙的设计和实现方法相同时，才满足轴承内圈的互换条件。

3　结束语

针对目前轧机轴承生产厂家在上述问题存在的混乱状况，我们提议行业主管技术部门能对此问题加以协调，或对相关标准作出进一步的说明。另外，要加强在此问题上对用户的讲解和宣传，***主要的是用户应在轧机用四列圆柱滚子轴承订货时明确以下几点：

（1）写清轴承型号：FC3652168／P64。 

（2）写清轴承的滚子组内径Fw。 

（3）写清轴承的径向游隙组别要求。 

（4）明确提出轴承径向游隙的实现方法，即内圈外滚道是单减差还是双减差。

（5）对已进厂的各厂家的同型号轧机用四列圆柱滚子轴承的径向游隙和内圈外滚道尺寸进行检查。

【参考文献】

［1］杨晓蔚∙轧机用四列圆柱滚子轴承设计要点［J］．轴承，1994（3）：2－4．

［2］王树梅，胡德耀∙线材轧机轴承的研究［J］．轴承，1982（5）：12－16∙