滾動(dòng)軸承的預(yù)緊
2019-12-041.預(yù)緊的目的
●提高軸向及徑向定位精度,同時(shí)減小軸的跳動(dòng),提高旋轉(zhuǎn)精度;
●提高軸承剛性及提高齒輪嚙合精度;
●抑制滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)、公轉(zhuǎn)滑動(dòng)和自轉(zhuǎn)滑動(dòng),減少擦傷;
●防止振動(dòng)及共振引起的軸承異音;
●保證滾動(dòng)體與套圈相對(duì)位置的正確。
2.預(yù)緊的方法
施加預(yù)緊的方法有定位預(yù)緊和定壓預(yù)緊兩種,其代表性例子如表1所示。 定位預(yù)緊與定壓預(yù)緊的比較:
●預(yù)緊力相同時(shí),定位預(yù)緊軸承的軸向位移較小,易于獲得高剛性;
●定壓預(yù)緊可利用彈簧吸收負(fù)荷的變化及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸與外殼的溫差引起的軸伸縮等,因此預(yù)緊力變化小,可獲得穩(wěn)定的預(yù)緊力;
●定位預(yù)緊可施加大的預(yù)緊力。
因此,在需要獲得高剛性時(shí)宜采用定位預(yù)緊。而對(duì)需要高速旋轉(zhuǎn)、防止軸向振動(dòng)以及用于臥軸的推力軸承,則宜采用定壓預(yù)緊。
3.預(yù)緊與剛性
對(duì)于角接觸球軸承及圓錐滾子軸承,在施加預(yù)緊予以提高剛性時(shí),大多數(shù)使用背對(duì)背組配軸承。背對(duì)背組配軸承的作用點(diǎn)間距大,軸系剛性強(qiáng)。背對(duì)背組配軸承的預(yù)緊力(定位預(yù)緊)與剛性(軸向位移)的關(guān)系如圖1所示。
圖1 定位預(yù)緊的預(yù)緊曲線圖
在圖1中,施加預(yù)緊力P(將內(nèi)圈軸向鎖緊)時(shí),軸承A與軸承B分別產(chǎn)生軸向位移δao,從而內(nèi)圈之間的間隙2δao變?yōu)?。與圖1相同,對(duì)組配軸承施加定壓預(yù)緊時(shí)的預(yù)緊力與剛性的如圖2所示。由于彈簧的剛性可以忽略不計(jì),因此,這時(shí)組配軸承的剛性與施加預(yù)緊力P的單個(gè)軸承剛性幾乎相等。

圖2 定壓預(yù)緊的預(yù)緊曲線圖
4.預(yù)緊力預(yù)緊力的大小必須根據(jù)預(yù)緊目的的不同,在對(duì)軸承壽命、溫升、摩擦扭矩等無(wú)不利影響的范圍內(nèi)確定。另外確定預(yù)緊力時(shí)還要充分考慮磨合后預(yù)緊力的減小、軸及外殼的精度、安裝情況及潤(rùn)滑條件等因素。
4.1組配角接觸球軸承的預(yù)緊力
用于機(jī)床主軸等的5級(jí)以上精度的組配角接觸球軸承的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)緊力如表2所示。選擇預(yù)緊力一般磨床主軸可選用輕預(yù)緊或中預(yù)緊,車床、銑床主軸等可選用中預(yù)緊或重預(yù)緊。 4.2推力球軸承的預(yù)緊力
推力球軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí),受離心力和陀螺力矩的作用,球與滾道面之間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng),造成滾道面及滾動(dòng)面擦傷。
為防止產(chǎn)生這類滑動(dòng),需采用無(wú)游隙安裝并施加預(yù)緊(軸向負(fù)荷)的方法,預(yù)緊力應(yīng)大于由(1)式計(jì)算的所需Z小軸向負(fù)荷。當(dāng)外部軸向負(fù)荷小于0.0013Coa時(shí),只要潤(rùn)滑條件好,軸承不會(huì)受影響不必?fù)?dān)心軸承損傷。
4.3推力調(diào)心滾子軸承的預(yù)緊力
推力調(diào)心滾子軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)滾子與滾道面之間也會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng),造成卡傷或擦傷。
為防止產(chǎn)生這類滑動(dòng),需采用無(wú)游隙安裝并施加預(yù)緊(軸向負(fù)荷)的方法,預(yù)緊力應(yīng)大于所需Z小軸向負(fù)荷。所需Z小軸向負(fù)荷由(2)、(3)式計(jì)算,取其中的較大值。
●推力球中粗(接觸角90°)
(1)
(2)
(3)Famin:所需Z小軸向負(fù)荷,N;
n:轉(zhuǎn)速。min-1;
Coa:軸向基本額定靜負(fù)荷,N;
Fr:徑向負(fù)荷,N
注:圖、表及公式來(lái)源于koyo滾動(dòng)軸承技術(shù)手冊(cè)。
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2019.12.04



