軸承預緊力的確定
        軸承預緊一般用于高精密運轉條件下的工況場合。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才最平穩,此時軸承剛度得到最有效發揮,軸承運轉時的噪音也最低,因此,應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留有正向游隙的。為了能在高精密運轉條件下的工況場合使用,就在軸承和相關部件安裝配合后,采取一定的措施來施加預緊力,通過調整內外套圈的位置,來調整軸承游隙,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下軸承運轉的平穩。
         
            關于要實施預緊的軸承型號,基本上覆蓋了所有常規型號,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,都可以見到預緊的情況。需要說明的是:預緊也有個度,預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。但是預緊太小,高速運轉時,軸承又不能平穩運行。所以目前也開發出預緊力可變調整機構。
            預緊分為輕度預緊、中度預緊和重度預緊。當軸承需要高速運轉并要求運轉平穩時,應該實施輕度預緊;當軸承需要提高承載力和剛度,且轉速不高時,應實施中度或重度預緊。輕度預緊只是為了減少軸承在工作運轉時,非接觸區內滾動體與滾道間因游隙所產生的竄動,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。
            預緊力的大小必須經過計算得出,計算必須考慮軸承的內部結構及相關尺寸,包括溝曲率、鋼球曲率、材料性能等。計算出來后再轉化為螺栓的扭矩,因為一般預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緊力。需要說明的是,國內很多場合都是靠經驗來控制預緊力,這種方法一是因為國內軸承精度的一致性比較差,二是對預緊力的控制方法不是很規范所致。圓錐滾子軸承無論正負游隙都是純滾動,其最大的發熱源是在滾子大端面與內圈大擋邊處的滑動摩擦, 而調心滾子軸承無論正負游隙其滾子的不同點與內外圈滾道都有滑動摩擦。一般在負游隙時發熱量急劇增大的原因時預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。假如圓錐滾子軸承內外套沒有足夠的反方向壓緊,它就不是純滾動狀態。
            預緊方法分為徑向預緊法和軸向預緊法兩大類,分述如下。 1、徑向預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,利用螺母調整這種軸承相對于錐形軸頸的軸向位置,使內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動機中。 2、軸向預緊法 軸向預緊法大體上可分為定位預緊和定壓預緊兩種。在定位預緊中,可通過調整襯套或墊片的尺寸,獲得合適預緊量;也可通過測量或控制起動摩擦力矩來調得合適的預緊; 還可直接使用預先調好預緊量的成對雙聯軸承來實現預緊的目的,此時一般不需用戶再行調整,總之,凡是經過軸向預緊的軸承,使用時其相對位置肯定不會發生變化。
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