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向“老黑頭”請教：軸承預(yù)緊力

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-02-10

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軸承預(yù)緊一般用于高精密運轉(zhuǎn)條件下的工況場合。從理論上講，軸承在零游隙甚至一定程度下的負游隙工況場合運轉(zhuǎn)才最平穩(wěn)，此時軸承剛度得到最有效發(fā)揮，軸承運轉(zhuǎn)時的噪音也最低，因此，應(yīng)盡量保證軸承在此條件下工作。但是考慮到軸承的安裝配合、工作時溫度變化所引起的材料變形等因素，軸承在加工時都是預(yù)留有正向游隙的。為了能在高精密運轉(zhuǎn)條件下的工況場合使用，就在軸承和相關(guān)部件安裝配合后，采取一定的措施來施加預(yù)緊力，通過調(diào)整內(nèi)外套圈的位置，來調(diào)整軸承游隙，使得軸承工作時的游隙值為零或負，這樣就可以保證高精密運轉(zhuǎn)下軸承運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)。關(guān)于要實施預(yù)緊的軸承型號，基本上覆蓋了所有常規(guī)型號，也可以說，高精密場合用到的所有類型軸承，都需要進行預(yù)緊。包括：深溝球軸承（家用電器用到）、角接觸球軸承（其在高速機床主軸上使用時必須進行預(yù)緊）、推力軸承類、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承等，都可以見到預(yù)緊的情況。需要說明的是：預(yù)緊也有個度，預(yù)緊太過了也會造成軸承工作溫升過高，容易造成軸承的早期失效。但是預(yù)緊太小，高速運轉(zhuǎn)時，軸承又不能平穩(wěn)運行。所以目前也開發(fā)出預(yù)緊力可變調(diào)整機構(gòu)。預(yù)緊分為輕度預(yù)緊、中度預(yù)緊和重度預(yù)緊。當(dāng)軸承需要高速運轉(zhuǎn)并要求運轉(zhuǎn)平穩(wěn)時，應(yīng)該實施輕度預(yù)緊；當(dāng)軸承需要提高承載力和剛度，且轉(zhuǎn)速不高時，應(yīng)實施中度或重度預(yù)緊。輕度預(yù)緊只是為了減少軸承在工作運轉(zhuǎn)時，非接觸區(qū)內(nèi)滾動體與滾道間因游隙所產(chǎn)生的竄動，因此，保證軸承游隙為零或者零上游隙即可；中度或重度游隙為零下負游隙。預(yù)緊力的大小必須經(jīng)過計算得出，計算必須考慮軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸，包括溝曲率、鋼球曲率、材料性能等。計算出來后再轉(zhuǎn)化為螺栓的扭矩，因為一般預(yù)緊力都是通過螺栓來施加，所以可以通過扭矩扳手來施加預(yù)緊力。需要說明的是，國內(nèi)很多場合都是靠經(jīng)驗來控制預(yù)緊力，這種方法一是因為國內(nèi)軸承精度的一致性比較差，二是對預(yù)緊力的控制方法不是很規(guī)范所致。圓錐滾子軸承無論正負游隙都是純滾動,其最大的發(fā)熱源是在滾子大端面與內(nèi)圈大擋邊處的滑動摩擦, 而調(diào)心滾子軸承無論正負游隙其滾子的不同點與內(nèi)外圈滾道都有滑動摩擦。一般在負游隙時發(fā)熱量急劇增大的原因時預(yù)載荷破壞了潤滑油膜,使兩金屬接觸表面直接粘連。對角接觸球軸承則不然，軸承在裝配后是否純滾動取決于軸承的裝配狀態(tài)。假如圓錐滾子軸承內(nèi)外套沒有足夠的反方向壓緊，它就不是純滾動狀態(tài)。預(yù)緊方法分為徑向預(yù)緊法和軸向預(yù)緊法兩大類，分述如下。 1、徑向預(yù)緊法徑向頂緊法多使用在承受徑向負荷的圓錐孔軸承中，典型的例子是雙列精密短圓柱滾子軸承，利用螺母調(diào)整這種軸承相對于錐形軸頸的軸向位置，使內(nèi)圈有合適的膨脹量而得到徑向負游隙，這種方法多用于機床主軸和噴氣式發(fā)動機中。 2、軸向預(yù)緊法軸向預(yù)緊法大體上可分為定位預(yù)緊和定壓預(yù)緊兩種。在定位預(yù)緊中，可通過調(diào)整襯套或墊片的尺寸，獲得合適預(yù)緊量；也可通過測量或控制起動摩擦力矩來調(diào)得合適的預(yù)緊; 還可直接使用預(yù)先調(diào)好預(yù)緊量的成對雙聯(lián)軸承來實現(xiàn)預(yù)緊的目的，此時一般不需用戶再行調(diào)整，總之，凡是經(jīng)過軸向預(yù)緊的軸承，使用時其相對位置肯定不會發(fā)生變化。（以上論述屬轉(zhuǎn)載）在組裝圓錐滾子軸承實際操作時，一般在緊定定位環(huán)（通常是細牙螺紋）后回松1/4圈即可。: 回答者：網(wǎng)友

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