轴承 · 发布于 2022-07-05 11:23:36 · 4810点击
根据实际应用情况,可能需要对轴承进行预紧。
例如,如果要求高刚性或对位置控制,那么就需要预紧。 同样,如果运行的轴承上存在极轻载荷或无外部载荷时,那么就需要预紧来确保最小载荷。
轴承预紧的效果有如下几个方面:
1、提高轴承刚性;
2、更适合高速旋转;
3、提高旋转精度和定位精度;
4、抑制动和噪音;
5、减轻轴承滚动体磨损;
6、防止外部振动产生的磨蚀。
但是轴承预紧过大会导致轴承异常发热、旋转扭矩增大并最终导致轴承寿命缩短,因此选择合适的预紧方式和预紧力就非常重要。
轴承预紧的方法:
1.定位预紧。即将相对向轴承固定,调整轴承的宽度尺寸、点券、垫片等尺寸,施加规定预紧力。
2.定压预紧。利用弹簧垫片(波垫)或者其他零部件进行预紧。
通过定位或者定压预紧通常通过施加一定的力,有时候会通过距离或路径上的位移,或在安装时测量摩擦力矩来完成。
预紧载力可以从一些成熟的设计中得出经验资料或者通过严格计算得出,并应用到类似的设计中。计算结果和实际应用之间的一致性,取决于相关零部件的预计工作温度和弹性特性与实际运行工况的一致性程度,而最关键的部件就是轴承座。
预紧考虑因素:预紧根据不同的轴承类型,可以是径向,也可以是轴向。
例如,超精密圆柱滚子轴承,由于其设计的原因,只能在径向施加预紧,而角接触球轴承和圆锥滚子轴承则只能在轴向施加预紧。
单列圆锥滚子轴承或角接触球轴承通常与另一个同样类型和尺寸的轴承以背对背(载荷线朝轴承轴线分开)或面对面(载荷线朝轴承轴线聚合,)的方式配对使用。
单列角接触球轴承也一样。与面对面配置的轴承相比,当轴承采用背对背配置时,压力中心之间的距离尝更长。背对背配置可承载更大的倾覆力矩。
如果轴的运行温度高于轴承座,则安装时在环境温度下设置的预紧需要改变。由于轴的热膨胀会使其在轴向和径向变大,背对背配置对热膨胀影响的敏感度低于面对面配置。
调整轴承系统的预紧时,必须将其偏差控制在最小的范围之内,这点非常重要。若要在安装圆锥滚子轴承时降低预紧偏差范围,应先将轴承转动若干次,以确保滚子的端面与内圈的挡边有良好的接触。
对于使用弹簧来预紧的方法:
通过对轴承施加预紧,可以减少小型电机或相似设备中的噪音。
施加预紧最简单的方法是使用波形弹簧。弹簧作用在两个轴承中的一个外圈上。该外圈必须能够轴向位移。
即使轴承因轴的膨胀而发生了轴向移动,预紧力实际上能够保持不变。所需的预紧力可用以下公式进行估算:
F = kd
F:预加载荷力 [kN]
k:系数,对于小型电机,系数 k 取值在 0.005 和 0.01 之间。如果预紧主要用于在静止状态下防止外部振动损坏轴承,需要更大预紧力,应选用 k=0.02。
d:轴承内径 [mm]
在高转速的磨床主轴应用中,以弹簧在角接触球轴承施加预紧也是常用的方法。但这个方法不适合要求高刚性、轴向载荷方向变化或会发生不确定峰值载荷的轴承应用场合。
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