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      滚动轴承预紧目的及轴承预紧方向方式

      作者: 时间:2021-03-15 浏览次数:62

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      一、什么是轴承预紧?

      滚动轴承的预紧,是指安装轴承时使轴承滚动体和内、外套圈之间产生一定的初始压力和预变形,以保持轴承内、外圈均处于压紧状态,使轴承在工作载荷下,处于负游隙状态下运转。

      二、轴承预紧的目的是什么?

      轴承预紧的目的是:增加轴承的刚度;使旋转轴在轴向和径向正确定位,提高轴的旋转精度;降低轴的振动和噪声,减小由于惯性力矩所引起的滚动体相对于内、外圈滚道的滑动;补偿因磨损造成的轴承内部游隙变化;延长轴承寿命。

      三、轴承预紧方向方式有哪些?

      轴承按预载荷的方向可分为轴向预紧和径向预紧,在实际应用中,球轴承多采用轴向预紧,圆柱滚子轴承为径向预紧。两个相同型号的角接触球轴承或圆锥滚子轴承成对安装时,按施加预载荷的方法,轴向预紧又分定位预紧和定压预紧。

      1、定位预紧

      定位预紧是指轴承的轴向位置在使用过程中保持不变的一种轴向预紧方式,如下图1所示,可以通过调整两轴承之间的隔套的宽度以获得一定的预紧量。

      当两个相同型号的角接触球轴承成对安装时,其轴向载荷—变形的曲线如图2所示。预紧前,两轴承的内圈与内垫片间存在间隙,施加轴向预紧力Fa0后,轴向间隙消除,轴承内部产生的轴向(预紧)变形δaⅠ、δaⅡ均为δa0。图中两个轴承的载荷—变形曲线的形成交点。当外加轴向载荷Fa作用于轴上后,两轴承的轴向变形和轴向载荷发生变化,轴将沿Fa的方向移动位移量δa;此时,轴承Ⅰ变形增加了δa,轴承Ⅱ的变形减少了δa。

      预紧量过小达不到预紧的目的,但预紧载荷过大,轴承的刚度并不能得到显著提高,反而使轴承中的摩擦增大,温度升高,轴承寿命降低。预紧载荷的大小,应根据载荷情况和使用要求确定。一般地说,在高速轻载荷条件下,或是为了减小支承系统的振动和提高旋转精度,则选用较轻的预紧载荷;在中速中载荷或低速重载荷条件下,以及为了增加支承系统的刚度,则选用中预紧载荷和重预紧载荷。一般应通过计算并结合使用经验决定预紧载荷的大小。

      2、定压预紧

      定压预紧是指通过弹簧使轴承的轴向预紧载荷在使用中保持不变的一种轴向预紧方式。如图3所示,可以通过调整弹簧的压缩量以获得一定的预紧量。

      当两个相同型号的角接触球轴承成对安装并采用定压预紧时,其同向载荷—变形曲线如图4所示。从图中看出,轴承Ⅰ、Ⅱ在预紧载荷Fa0作用下,其预紧变形量均为δa0,当外加轴向载荷Fa作用于轴上后,轴沿Fa方向移动了δa。轴承Ⅱ的外圈在弹簧作用下始终压紧内圈。由于弹簧的刚度与轴承的刚度相比很小,故可以近似地认为,在外加轴向载荷作用下,轴承Ⅰ的变形量增加δa,而轴承Ⅱ的变形量和预紧载荷保持不变。

      与定位预紧相比,在相同预紧变形量时,定压预紧对支承系统轴向刚度的增加不显著。但在定位预紧时,轴和轴承座温度差所引起的轴向长度差、内外圈温度差引起的径向膨胀量等均会影响到预紧变形量,而定压预紧时,则不受影响。因此,必须根据具体技术要求选择预紧方式。通常,在要求高刚度时,选用定位预紧;在高速运转时,选用定压预紧。

      3、径向预紧

      利用轴承和轴颈的过盈配合,使轴承内圈膨胀,以消除径向游隙并产生一定预变形的方法,称轴承的径向预紧。径向预紧可提高支承刚度。在高速圆柱滚子轴承中,径向预紧可以减小在离心力作用下,滚动体与滚道打滑现象。对于圆锥形内孔的轴承,用锁紧螺母调整内圈与紧定套的相对位置,减小轴承的径向游隙实现径向预紧。

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