滾動(dòng)軸承的預(yù)緊

1、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊：   1 軸向預(yù)緊     2 定位預(yù)緊   3 定壓預(yù)緊   4 最小軸向載荷的選取   5 徑向預(yù)緊   6 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)變形，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

2、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，向心軸承通過軸向預(yù)緊主要目的是提高軸承的徑向剛度和角剛度。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n之間的關(guān)系可按下列近似的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算        &

3、#160;     式中              Ka 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)上式可以做出每個(gè)軸承的載荷-變形曲線，如圖1-14所示?？梢钥闯?，當(dāng)

4、單個(gè)軸承沒有預(yù)緊時(shí)，在軸向載荷作用下，軸承的軸向變形為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aII ，顯然aII <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。                              

5、  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a之間的關(guān)系式為                   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程中保持不變

6、的一種軸向預(yù)緊方式，如圖1-15所示，可以通過調(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ao。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a，此時(shí)，軸承I 變形增加了a ，軸承II的變形減少了a 。     

7、;                          由圖中可以看出，軸承I，II  的軸向變形量分別為           a I  = a o  + a    

8、60;       a II =  a o -a      相應(yīng)地，軸承I，II 所受的軸向載荷為           FaI= Fao + FaI           FaI= Fao - FaII   由力的平衡條件可得 &#

9、160;        Fa =  FaI- FaII    可以看出，在軸向載荷作用下，支承系統(tǒng)的軸向位移量?jī)H為a 。因此，成對(duì)安裝角接觸球軸承通過預(yù)緊可顯著提高支承系統(tǒng)的剛度。    若增大Fa，使FaII=Fao ，則軸沿Fa方向的移動(dòng)量a=ao，此時(shí)軸承II完全不受載荷，則              aI = 2ao&#

10、160;           aII = 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              如果外加軸向載荷Fa 大于上述值時(shí)，軸向載

11、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。從圖中可以看出，成對(duì)安裝的圓錐滾子軸承通過預(yù)緊可提高剛度一倍。            Fax=2Fao               &#

12、160;          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。從圖中看出，軸承I，II 在預(yù)緊載荷Fao 作用下，其預(yù)緊變形量均為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a，軸承II的外圈在彈

13、簧作用下始終壓緊內(nèi)圈。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，在外加軸向載荷作用下，軸承I的變形量增加a，而軸承II的變形量和預(yù)緊載荷保持不變。    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)

14、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。           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?？梢圆捎脺y(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  &