滾動(dòng)軸承的預(yù)緊

1、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊：軸向預(yù)緊定位預(yù)緊定壓預(yù)緊最小軸向載荷的選取徑向預(yù)緊成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是指采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ馆S承滾動(dòng)體和內(nèi)，外套圈之間產(chǎn)生一定的預(yù)變以保持軸承內(nèi)，外圈均處于壓緊狀態(tài)，使軸承帶負(fù)游隙運(yùn)行。預(yù)緊的目的是：增加軸承 的剛度；使旋轉(zhuǎn)軸在軸向和徑向正確定位，提高軸的旋轉(zhuǎn)精度；降低軸的振動(dòng)和噪聲；減小 由于慣性力矩所引起的滾動(dòng)體相對(duì)于內(nèi)，外圈滾道的滑動(dòng)；補(bǔ)償因磨損造成的軸承內(nèi)部游隙 變化；處長(zhǎng)延長(zhǎng)軸承壽命。按預(yù)載荷的方向可分為軸向預(yù)緊和徑向預(yù)緊，在實(shí)際應(yīng)用中，球軸承多采用軸向預(yù)緊，圓 柱滾子軸承為徑向預(yù)緊。1軸向預(yù)緊在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，向心軸承通過(guò)軸向預(yù)緊主要目的是提高軸承的

2、徑向剛度和角剛度。軸 向預(yù)緊還能改變剛度的變化規(guī)律。對(duì)于角接觸球軸承，徑向載荷為零時(shí)，其軸向載荷Fa和軸向變形5 n之間的關(guān)系可按下 列近似的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算嚴(yán)陌嚴(yán)K幵廠1G asin cs ¥ D 附FZ sin aKa軸承的彈性變形系數(shù)。由于角接觸球軸承的實(shí)際接觸角a隨軸向載荷的大小而變化，因此Ka不是常數(shù)；Dw滾動(dòng)體直徑（mm）;Z 滾動(dòng)體數(shù)。根據(jù)上式可以做岀每個(gè)軸承的載荷-變形曲線，如圖1-14所示?？梢钥磳纾?dāng)單個(gè)軸承沒(méi) 有預(yù)緊時(shí)，在軸向載荷作用下，軸承的軸向變形為5 a1 ，如果軸承在有預(yù)緊載荷Fao時(shí)， 則在同樣的外加軸向載荷Fa作用下，軸承的軸向變形為5 all ，顯然5

3、 all < 5 a1 。因此， 單列角接觸球軸承可以用預(yù)緊的方法提高軸承的軸向剛度。圖1-24角接M球M洪的tt荷與變購(gòu)曲找對(duì)于圓錐滾子軸承，徑向載荷為零時(shí)，其軸向載荷Fa和軸向變形5 a之間的關(guān)系式為占=塑22型十嚴(yán)"sin"業(yè)式中 Lwe 圓錐滾子有效長(zhǎng)度。兩個(gè)相同型號(hào)的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承成對(duì)安裝時(shí)，按照施加預(yù)載荷的方法，可分 為定位預(yù)緊和定壓預(yù)緊。2 定位預(yù)緊定位預(yù)緊是指軸承的軸向位置在使用過(guò)程中保持不變的一種軸向預(yù)緊方式，如圖1-15所 示，可以通過(guò)調(diào)整兩軸承之間的隔套的寬度以獲得一定的預(yù)緊量。當(dāng)兩個(gè)相同型號(hào)的角接觸球軸承成對(duì)安裝時(shí)，其軸向載荷與變形

4、的曲線如圖1-16所示， 圖中兩個(gè)軸承的載荷-變形曲線的交點(diǎn)，表示在預(yù)緊載荷Fao作用下，兩個(gè)軸承的預(yù)緊變形量均為5ao。當(dāng)外加軸向載荷Fa作用于軸上后，軸將沿Fa的方向移動(dòng)位移量5a，此時(shí)，軸承I變形增加了 5a，軸承II的變形減少了 5a 。(Sao軸承1】圖卜16角接tt球軸薫定a預(yù)«時(shí)的tt«與變«««由圖中可以看岀，軸承I，II的軸向變形量分別為5a II相應(yīng)地，軸承I，II所受的軸向載荷為FaI= Fao +AFa IFaI= Fao -AFa 11由力的平衡條件可得Fa = Fa i - Fa i i可以看岀，在軸向載荷作用下，支

5、承系統(tǒng)的軸向位移量?jī)H為5 a。因此，成對(duì)安裝角接觸 球軸承通過(guò)預(yù)緊可顯著提高支承系統(tǒng)的剛度。若增大Fa，使AFa ii=Fao ，則軸沿Fa方向的移動(dòng)量5 a= 5 ao，此時(shí)軸承II完全不受載5a I =2 5ao 5 ail = 0使軸承II完全不隨載荷的外加軸向載荷稱為卸緊載荷。當(dāng)預(yù)緊的軸承是一對(duì)相同型號(hào)的 角接觸球軸承時(shí)，其卸緊載荷為冗= 2.8 遲如果外加軸向載荷Fa 大于上述值時(shí)，軸向載荷完全由軸承I承受。此時(shí)，成對(duì)安裝的角 接觸球軸承僅起到單個(gè)軸承的作用，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。當(dāng)兩個(gè)型號(hào)相同的圓錐滾子軸承成對(duì)安裝時(shí)，其軸向載荷與變形曲線如圖1-17所示。從 圖中可以看岀，成對(duì)安裝的圓

6、錐滾子軸承通過(guò)預(yù)緊可提高剛度一倍。Fax=2Fao/1 /*7/<1 »r11J 11 U1每！ =N構(gòu) 0醫(yī)“圖1J7圓錐»子軸#定位預(yù)«時(shí)的荷與變醪曲綾3 定壓預(yù)緊定壓預(yù)緊是指使軸承的軸向預(yù)緊載荷在使用中保持不變的一種軸向預(yù)緊方式。如圖1-18所示，可以通過(guò)調(diào)整彈簧的壓縮量以獲得一定的預(yù)緊量。當(dāng)兩個(gè)相同型號(hào)的角接觸球軸承成對(duì)安裝并采用定壓預(yù)緊時(shí)，其同向載荷與變形曲線如圖1-19所示。從圖中看岀，軸承I，II在預(yù)緊載荷Fao 作用下，其預(yù)緊變形量均為5 ao ，當(dāng)外加軸向載荷Fa作用于軸上后，軸沿Fa方向移動(dòng)了 5 a,軸承II的外圈在彈簧作用下始終壓緊內(nèi)

7、由于彈簧的剛度與軸承的剛度相比很小，故可以近似地認(rèn)為，在外加軸向載荷作軸承I的變形量增加5 a，而軸承II的變形量和預(yù)緊載荷保持不變。軸承H與定位預(yù)緊相比，在相同預(yù)緊變形量時(shí)，定壓預(yù)緊對(duì)支承系統(tǒng)軸向剛度的增加不顯著。但在定位預(yù)緊時(shí)，軸和軸承座溫度差所引起的軸向長(zhǎng)度差，內(nèi)外圈溫度差引起的徑向膨脹量等均會(huì)影響到預(yù)緊變形量，而定壓預(yù)緊時(shí)，則不受影響。因此，必須根據(jù)具體技術(shù)要求選擇預(yù)緊方式。通常，在要求高剛度時(shí)，選用定位預(yù)緊；在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，選用定壓預(yù)緊。4 最小軸向載荷的選取預(yù)緊載荷的大小，應(yīng)根據(jù)載荷情況和使用要求確定。一般地說(shuō)，在高速輕載荷條件下，或是為了減小支承系統(tǒng)的振動(dòng)和提高旋轉(zhuǎn)精度，則選用較輕

8、的預(yù)緊載荷；在中速中載荷或低速重載荷條件下，以及為了增加支承系統(tǒng)的剛度，則選用中預(yù)緊載荷和重預(yù)緊載荷。但預(yù)緊載荷過(guò)大，軸承的剛度并不能得到顯著提高，反而使軸承中的摩擦增大，溫度升高，軸承壽命降低。一般應(yīng)通過(guò)計(jì)算并結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)決定預(yù)緊載荷的大小。定位預(yù)緊時(shí)，應(yīng)使?jié)L動(dòng)體與滾道始終保持接觸。此時(shí)，最小的軸向預(yù)緊載荷可按表1-45 所列公式確定。« 1 45定位預(yù)»時(shí)的量小預(yù)Ktt荷«荷狀況痢度鮭球軸承坤軸向載荷- 35K1«向和軸陀聯(lián)合我腳1 卜 «tfcl B 夕 J ' 丁F F 1 t 1 仇 5 戶 n "卄訪豪1打扎*氓&

9、quot;1 0. 5F,取蕃中的牧丸ft鴻子軸施馳抽向戴衙Fig. 5幾樓向和軸向廠r/】9F小-0. 5F.取兩&申的較大ffi兒L 紬版1所*受的桂向荷 兒軸和所承受的彳住向載荷 S釉廣1的接角5軸施V的接軽和在實(shí)際應(yīng)用中，要正確測(cè)定所施加的預(yù)緊載荷值是很困難的?？?以采用測(cè)量軸承的起動(dòng)摩擦力矩，測(cè)量軸承的軸向位移量，測(cè)量預(yù)緊彈簧的變形量，測(cè) 量螺母緊固扭矩等方法預(yù)緊量。5 徑向預(yù)緊徑向預(yù)緊的目的是為了增加載荷區(qū)內(nèi)的滾動(dòng)體數(shù)，提高支承剛度。在高速圓柱滾子軸承中， 徑向預(yù)緊可以減小在離心力作用下，滾動(dòng)體與滾道打滑的現(xiàn)象。圓錐形內(nèi)孔的軸承，用 鎖緊螺母調(diào)整內(nèi)圈與緊定套的相對(duì)位置，減小軸承的徑向游隙，實(shí) 現(xiàn)徑向預(yù)緊。6 成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊面對(duì)面，背對(duì)背配置的成對(duì)角接觸球軸承在軸承組裝時(shí)就考慮了在預(yù)緊載荷作用下產(chǎn)生的 軸向變形量，在相配置的兩個(gè)軸承的內(nèi)圈或外圈的端面上，磨去一定的預(yù)緊變形量，使單個(gè) 軸