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向“老黑頭”請(qǐng)教：軸承預(yù)緊力

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-02-10

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軸承預(yù)緊一般用于高精密運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的工況場(chǎng)合。從理論上講，軸承在零游隙甚至一定程度下的負(fù)游隙工況場(chǎng)合運(yùn)轉(zhuǎn)才最平穩(wěn)，此時(shí)軸承剛度得到最有效發(fā)揮，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(shí)溫度變化所引起的材料變形等因素，軸承在加工時(shí)都是預(yù)留有正向游隙的。為了能在高精密運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的工況場(chǎng)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(lái)施加預(yù)緊力，通過(guò)調(diào)整內(nèi)外套圈的位置，來(lái)調(diào)整軸承游隙，使得軸承工作時(shí)的游隙值為零或負(fù)，這樣就可以保證高精密運(yùn)轉(zhuǎn)下軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)。關(guān)于要實(shí)施預(yù)緊的軸承型號(hào)，基本上覆蓋了所有常規(guī)型號(hào)，也可以說(shuō)，高精密場(chǎng)合用到的所有類(lèi)型軸承，都需要進(jìn)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(jī)床主軸上使用時(shí)必須進(jìn)行預(yù)緊）、推力軸承類(lèi)、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承等，都可以見(jiàn)到預(yù)緊的情況。需要說(shuō)明的是：預(yù)緊也有個(gè)度，預(yù)緊太過(guò)了也會(huì)造成軸承工作溫升過(guò)高，容易造成軸承的早期失效。但是預(yù)緊太小，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承又不能平穩(wěn)運(yùn)行。所以目前也開(kāi)發(fā)出預(yù)緊力可變調(diào)整機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)并要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)時(shí)，應(yīng)該實(shí)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(shí)，應(yīng)實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，非接觸區(qū)內(nèi)滾動(dòng)體與滾道間因游隙所產(chǎn)生的竄動(dòng)，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(fù)游隙。預(yù)緊力的大小必須經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，計(jì)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(jì)算出來(lái)后再轉(zhuǎn)化為螺栓的扭矩，因?yàn)橐话泐A(yù)緊力都是通過(guò)螺栓來(lái)施加，所以可以通過(guò)扭矩扳手來(lái)施加預(yù)緊力。需要說(shuō)明的是，國(guó)內(nèi)很多場(chǎng)合都是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制預(yù)緊力，這種方法一是因?yàn)閲?guó)內(nèi)軸承精度的一致性比較差，二是對(duì)預(yù)緊力的控制方法不是很規(guī)范所致。圓錐滾子軸承無(wú)論正負(fù)游隙都是純滾動(dòng),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(dòng)摩擦, 而調(diào)心滾子軸承無(wú)論正負(fù)游隙其滾子的不同點(diǎn)與內(nèi)外圈滾道都有滑動(dòng)摩擦。一般在負(fù)游隙時(shí)發(fā)熱量急劇增大的原因時(shí)預(yù)載荷破壞了潤(rùn)滑油膜,使兩金屬接觸表面直接粘連。對(duì)角接觸球軸承則不然，軸承在裝配后是否純滾動(dòng)取決于軸承的裝配狀態(tài)。假如圓錐滾子軸承內(nèi)外套沒(méi)有足夠的反方向壓緊，它就不是純滾動(dòng)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(lèi)，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(fù)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(duì)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(fù)游隙，這種方法多用于機(jī)床主軸和噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)調(diào)整襯套或墊片的尺寸，獲得合適預(yù)緊量；也可通過(guò)測(cè)量或控制起動(dòng)摩擦力矩來(lái)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(duì)雙聯(lián)軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)緊的目的，此時(shí)一般不需用戶(hù)再行調(diào)整，總之，凡是經(jīng)過(guò)軸向預(yù)緊的軸承，使用時(shí)其相對(duì)位置肯定不會(huì)發(fā)生變化。（以上論述屬轉(zhuǎn)載）在組裝圓錐滾子軸承實(shí)際操作時(shí)，一般在緊定定位環(huán)（通常是細(xì)牙螺紋）后回松1/4圈即可。: 回答者：網(wǎng)友

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