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【進(jìn)口軸承專(zhuān)家】軸承的預(yù)緊及預(yù)緊形式

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軸承的預(yù)緊

  

滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是指將軸承裝入軸承座和軸上后,采取一定措旋使軸承中的滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈之間產(chǎn)生一定量的預(yù)變形,以保持內(nèi)、外圈處于壓緊狀態(tài)。滾動(dòng)軸承預(yù)緊的目的是:增加支承的剛性;減小振動(dòng)和噪聲;防止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)。

  

根據(jù)不同的應(yīng)用,軸承配置中須帶有正或負(fù)的工作游隙。在大部分的情況下,工作游隙為正值,即軸承在運(yùn)行時(shí),留有一定的剩余游隙,盡管可能是很小的游隙。

  

但另一方面,有許多應(yīng)用場(chǎng)合需要有負(fù)工作游隙--即預(yù)緊,以提高軸承配置的剛性或旋轉(zhuǎn)精度。例如機(jī)床的主軸軸承、汽車(chē)傳動(dòng)軸中的小齒輪軸承、小型電機(jī)軸承、或作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸承配置等。在某些應(yīng)用中,如果軸承沒(méi)有或只承受很小的負(fù)荷,并在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,應(yīng)在軸承配置上進(jìn)行預(yù)緊,例如通過(guò)彈簧來(lái)進(jìn)行軸承預(yù)緊。在這種情況下,預(yù)緊的作用是為軸承提供最小負(fù)荷,以防止?jié)L動(dòng)體滑動(dòng)而造成進(jìn)口軸承的損壞。

  

預(yù)緊的形式

  

預(yù)緊根據(jù)不同的軸承類(lèi)型,可以是徑向,也可是以軸向。例如,圓柱滾子軸承,由于其設(shè)計(jì)的原因,只能在徑向施加預(yù)緊,而推力球軸承和推力圓柱滾子軸承則只能在軸向施加預(yù)緊。單列角接觸球軸承和圓錐滾子軸承一般受到的為軸向預(yù)緊,并通常與另一個(gè)同樣類(lèi)型的進(jìn)口軸承以背對(duì)背或面對(duì)面的方式配對(duì)使用。而深溝球軸承通常也是同樣施以軸向預(yù)緊,為了達(dá)到預(yù)緊的目的,應(yīng)使用帶有大于普通組的徑向內(nèi)部游(如C3),使其能如角接觸球軸承般有一個(gè)大于零的接觸。

  

對(duì)于圓錐滾子軸承和角接觸球軸承,背對(duì)背配置軸承負(fù)荷中心的距離L比兩個(gè)軸承的中心距離I長(zhǎng),而面對(duì)面配置軸承負(fù)荷中心的距離則比兩個(gè)軸承的中心距離I要短。這表示背對(duì)背配置的軸承中心距離雖然相對(duì)較短,但可以承受較大的傾覆力矩。而由力矩負(fù)荷引起的徑向力,以及由其所導(dǎo)致軸承的變形,也比面對(duì)觀(guān)配置軸承的要小。

  

預(yù)緊一般是在環(huán)境溫度下安裝時(shí)進(jìn)行調(diào)整(或根據(jù)此溫度設(shè)定)的,如果在運(yùn)行中,軸的溫升比軸承座的大,預(yù)緊就會(huì)增加。而且面對(duì)面配置增加的預(yù)緊量比背對(duì)背配置的要大。軸在受熱膨脹時(shí),軸徑會(huì)增加(徑向膨脹),也會(huì)伸長(zhǎng)(軸向膨脹)。無(wú)論是面對(duì)面或背對(duì)背的配置,在徑向膨脹的影響下,軸承配置的游隙都會(huì)減小,即預(yù)緊會(huì)增加。面對(duì)面的軸承配置,在軸向膨脹的影響下,預(yù)緊會(huì)進(jìn)一步增加,但背對(duì)背軸承配置的預(yù)緊則會(huì)因此而減小。在背對(duì)背的軸承配置中,如果軸承之間有一給定距離,且軸承和相關(guān)零部件有相同的熱膨脹系數(shù),徑向膨脹和軸向膨脹對(duì)預(yù)緊的影響會(huì)互相抵消,因此預(yù)緊不會(huì)產(chǎn)生變化。

  

預(yù)調(diào)整的軸承配置,固定支承

  

在預(yù)調(diào)整的軸承配置中,軸是由一個(gè)軸承作某個(gè)方向的軸向定位,另一個(gè)方向則由另一個(gè)軸承固定。這種配置稱(chēng)為“交叉”定位,通常用于長(zhǎng)度較短的軸系。這類(lèi)軸承配置特別適用于需要軸向固定要求高的場(chǎng)合,例如帶螺旋齒的圓錐齒輪軸軸承和機(jī)床主軸軸承。

  

所有能承受軸向負(fù)荷(一個(gè)或兩個(gè)方向)的徑向軸承,均適用于這種配置,例如:角接觸球軸承,圓錐滾子軸承。

  

在某些情況下,交叉定位配置中使用單列角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,可以通過(guò)彈簧進(jìn)行預(yù)緊,這種彈性調(diào)節(jié)方法可以補(bǔ)償熱膨脹量,也可以用于停機(jī)時(shí)有震動(dòng)的場(chǎng)合。

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