前言：文章详细阐述了轴承轴向固定的多种方式，包括轴肩固定、轴用弹性挡圈固定、圆螺母与止动垫圈固定、端盖固定、轴承盖固定、紧定套固定以及退卸套固定等。对每种固定方式的原理、结构特点进行了介绍，并深入分析了其优缺点，旨在为机械设计中轴承轴向固定的合理选择提供参考，确保机械系统运行的稳定性和可靠性。

关键词：轴承；轴向固定；固定方式；优缺点

一、引言
轴承作为机械传动中的关键部件，承担着支撑旋转轴、减少摩擦和磨损的重要任务。在机械运行过程中，轴承不仅要承受径向载荷，还会受到轴向力的作用。因此，对轴承进行合理的轴向固定至关重要，它能够保证轴承在轴上准确地定位，防止轴沿轴向发生窜动，从而确保机械系统的正常运转和传动精度。本文将深入探讨轴承常见的轴向固定方式及其各自的优缺点。
二、轴承轴向固定方式及优缺点
（一）轴肩固定
 • 原理与结构：轴肩固定是利用轴上加工出的环形凸起（轴肩）来限制轴承的轴向移动。轴肩可以直接在轴上通过车削等加工方法形成，其高度一般根据轴承的内径和轴的强度要求确定。

 • 优点
     • 结构简单：轴肩固定方式不需要额外的零件，仅通过在轴上加工出轴肩即可实现轴向固定，大大简化了结构，降低了制造成本。
     • 固定可靠：轴肩与轴承内圈直接接触，能够承受较大的轴向力，固定效果稳定可靠，在一般的机械传动中应用广泛。
 • 缺点
     • 轴向尺寸增大：由于轴肩的存在，会使轴的轴向尺寸增加，对于一些对轴向空间要求严格的机械结构，可能会受到限制。
     • 轴肩处应力集中：轴肩部位在受力时容易产生应力集中，可能会影响轴的疲劳强度，在设计时需要对轴肩处的过渡圆角进行合理设计，以减少应力集中。
（二）轴用弹性挡圈固定
 • 原理与结构：轴用弹性挡圈是一种具有弹性的开口环，安装在轴上的挡圈槽内。通过弹性挡圈的弹性变形，使其卡在挡圈槽和轴承内圈之间，从而限制轴承的轴向移动。

 • 优点
     • 安装方便：弹性挡圈体积小、重量轻，安装和拆卸都比较方便，不需要复杂的工具和操作，能够提高装配效率。
     • 占用空间小：相比轴肩固定，轴用弹性挡圈不会显著增加轴的轴向尺寸，适用于对轴向空间要求较高的场合。
 • 缺点
     • 承受轴向力有限：弹性挡圈的强度相对较低，只能承受较小的轴向力，在承受较大轴向载荷时，容易发生变形或损坏，导致固定失效。
     • 可靠性相对较低：由于弹性挡圈是依靠弹性变形来工作的，在使用过程中可能会因为振动、松动等因素而失去固定作用，需要定期进行检查和维护。
（三）圆螺母与止动垫圈固定
 • 原理与结构：圆螺母是一种带有螺纹的螺母，通过旋紧在轴端的螺纹上，对轴承内圈施加轴向压力，从而实现轴向固定。为了防止圆螺母松动，通常会配合使用止动垫圈。止动垫圈的内侧有多个爪，可以卡在轴的键槽或其他结构上，外侧的爪则卡在圆螺母的槽内，起到防松作用。

• 优点
     • 能承受较大轴向力：圆螺母与轴之间的螺纹连接具有较高的强度，能够承受较大的轴向力，适用于重载或高速运转的机械。
     • 调整方便：通过旋转圆螺母，可以方便地调整轴承的轴向位置，满足不同的装配要求。
 • 缺点
     • 结构较复杂：需要加工轴端的螺纹和键槽，并且要使用止动垫圈，增加了零件数量和加工工艺的复杂性，制造成本相对较高。
     •安装和拆卸较麻烦：旋紧和旋松圆螺母需要使用专用工具，操作相对繁琐，尤其是在空间受限的情况下，安装和拆卸更加困难。
（四）端盖固定
 • 原理与结构：端盖固定是通过将端盖安装在轴承座的两端，利用端盖与轴承外圈的接触来限制轴承的轴向移动。端盖通常通过螺栓与轴承座连接，并且可以在端盖与轴承外圈之间放置调整垫片，以调整轴承的游隙。

• 优点
     • 固定效果好：端盖能够承受较大的轴向力，并且可以有效地防止灰尘、水分等杂质进入轴承内部，保护轴承不受外界环境的影响。
     • 便于调整和维修：通过增减调整垫片的厚度，可以方便地调整轴承的游隙，保证轴承的正常运转。同时，端盖拆卸方便，便于对轴承进行检修和更换。
 • 缺点
     • 占用空间较大：端盖需要安装在轴承座的两端，会增加机械的轴向尺寸，对于一些对空间要求紧凑的机械结构不太适用。
     • 密封性能要求高：如果端盖的密封不好，容易导致润滑油泄漏或外界杂质进入轴承，影响轴承的使用寿命。
（五）紧定套固定
 • 原理与结构：紧定套是一种带有锥度的衬套，安装在轴和轴承内圈之间。通过拧紧紧定套上的螺母，使紧定套沿轴向移动，由于锥面的作用，紧定套会紧紧地夹在轴上，同时将轴承内圈固定在轴上。

• 优点
     • 安装和拆卸方便：紧定套可以在不损坏轴和轴承的情况下进行安装和拆卸，尤其适用于需要频繁更换轴承的场合。
     • 对轴的精度要求低：由于紧定套与轴之间是通过锥面配合，对轴的加工精度要求相对较低，能够降低制造成本。
 • 缺点
     • 承受轴向力有限：相比一些其他的固定方式，紧定套承受轴向力的能力相对较弱，在承受较大轴向载荷时，可能会出现松动现象。
     • 锥面配合精度要求高：为了保证紧定套的固定效果，锥面的配合精度需要严格控制，否则会影响固定的可靠性。
（六）退卸套固定
 • 原理与结构：退卸套的结构与紧定套类似，也是带有锥度的衬套。不同之处在于，退卸套通常用于将轴承从轴上退卸下来。通过专用的退卸螺母，可以使退卸套沿轴向移动，从而将轴承从轴上轻松卸下。

• 优点
     • 便于轴承退卸：在需要更换或维修轴承时，使用退卸套可以方便快捷地将轴承从轴上退卸下来，减少了拆卸时间和劳动强度。
     • 适用于大型轴承：对于大型、重型轴承，退卸套固定方式能够提供较好的固定效果，并且便于安装和拆卸。
 • 缺点
     • 结构复杂：退卸套需要配备专用的退卸螺母等零件，结构相对复杂，制造成本较高。
     • 安装要求较高：在安装退卸套时，需要严格控制安装力和锥面的配合精度，否则会影响轴承的固定效果和使用寿命。

三、结论
轴承的轴向固定方式多种多样，每种方式都有其独特的原理、结构特点和优缺点。在实际的机械设计中，应根据轴承的类型、尺寸、工作条件（如载荷大小、转速高低、工作环境等）以及机械结构的空间要求等因素，综合考虑选择合适的轴向固定方式。对于轻载、低速且对轴向空间要求严格的场合，可以选择轴用弹性挡圈固定；而对于重载、高速运转的机械，圆螺母与止动垫圈固定或端盖固定可能更为合适。通过合理选择轴承的轴向固定方式，能够确保轴承在机械系统中稳定可靠地运行，提高机械的整体性能和使用寿命。