軸承游隙是影響軌道列車齒輪箱運行穩定性的關鍵參數。游隙過大會導致軸承松動，進而引發振動、異響和疲勞損壞；游隙過小則可能導致軸承承受過大預緊力，增加摩擦發熱，加速軸承磨損甚至卡死。本課題將探討軸承游隙異常的主要故障模式，并介紹如何通過公差控制、精密測量和合理的裝配方法來優化游隙，確保齒輪箱的長期可靠運行。
軸承游隙異常的主要影響
1. 軸承游隙過大引發的故障
當軸承游隙過大時，滾動體與滾道之間的間隙增大，可能導致以下問題：
軸承松動，振動增加
軸承在運轉過程中發生竄動，使齒輪軸承座產生軸向沖擊，進而影響齒輪嚙合精度。
長時間運行后，可能會出現齒輪軸承座磨損、軸承內外圈變形等問題。
噪音增大，運行不穩定
由于滾動體與滾道的間隙過大，在高速運轉時會產生異常噪音，影響列車的平穩性。
潤滑油膜破壞，軸承壽命縮短
軸承游隙過大會導致潤滑油膜難以形成，增加接觸面的摩擦和磨損，加速軸承失效。
2. 軸承游隙過小引發的故障
如果軸承游隙過小，軸承的預緊力會增加，導致以下問題：
摩擦過大，軸承發熱嚴重
過小的游隙會導致軸承內外圈和滾動體之間的摩擦力上升，使軸承溫度升高，潤滑油變質，加速疲勞剝落。
軸承過載，導致點蝕和剝落
軸承承受的過大載荷可能引起滾動體和滾道的局部點蝕，最終形成疲勞剝落，降低軸承壽命。
軸承卡死，齒輪箱損壞
在極端情況下，軸承可能因為膨脹失去游隙，導致卡死或抱死，進而損壞整個齒輪箱系統。
如何正確調整軸承游隙？
1. 選擇合適的軸承游隙
軌道列車齒輪箱軸承一般采用 C3（加大游隙）或 C4（更大游隙）級別，以適應高溫、高速運行環境。
軸承游隙的選擇應參考 DIN 620、ISO 5753 等國際標準，并結合具體工況優化。
2. 采用精密測量技術控制游隙
塞尺測量法：用于測量軸承安裝前的游隙，確保其符合設計要求。
百分表測量法：在裝配過程中，利用百分表測量軸向竄動，調整軸承的軸向預緊力。
溫度補償測量：由于軸承運轉時會因溫度升高導致膨脹，需考慮熱膨脹對游隙的影響，調整初始游隙值。
3. 通過裝配方法優化軸承游隙
合理選擇軸承安裝過盈量
軸承內圈通常采用過盈配合，以避免運轉過程中內圈相對軸旋轉而損壞。
過盈量過大可能造成內圈脹大，使游隙減少，需精確計算并合理控制。
預緊力調整
對于圓錐滾子軸承，可以通過調整墊片或螺母的緊固力來控制軸向游隙。
一般采用 冷態調整法，在裝配時設定合適的游隙，運行后游隙會因溫度變化而自動調整到合適范圍。
