轴承预紧的原理、作用

1、轴承预紧的原理、作用一、轴承预紧的原理轴承预紧一般用于高精密运转条件下的工况场合。从理论上讲, 轴承在零游隙甚至一定程度下的负游隙工况场合运转才最平稳，此 时轴承刚度得到最有效发挥，轴承运转时的噪音也最低，因此，应 尽量保证轴承在此条件下工作。但是考虑到轴承的安装配合、工作时温度变化所引起的材料变 形等因素，轴承在加工时都是预留有正向游隙的。为了能在高精密 运转条件下的工况场合使用，就在轴承和相关部件安装配合后，采 取一定的措施来施加预紧力，通过调整内外套圈的位置，来调整轴 承游隙，使得轴承工作时的游隙值为零或负，这样就可以保证高精 密运转下轴承运转的平稳。关于要实施预紧的轴承型号，基本上覆盖

2、了所有常规型号，也 可以说，高精密场合用到的所有类型轴承， 都需要进行预紧。包括： 深沟球轴承（家用电器用到）、角接触球轴承（其在高速机床主轴上 使用时必须进行预紧）、推力轴承类、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承 等，都可以见到预紧的情况。需要说明的是：预紧也有个度，预紧 太过了也会造成轴承工作温升过高，容易造成轴承的早期失效。但 是预紧太小，高速运转时，轴承又不能平稳运行。所以目前也开发 出预紧力可变调整机构。预紧分为轻度预紧、中度预紧和重度预紧。当轴承需要高速运 转并要求运转平稳时，应该实施轻度预紧；当轴承需要提高承载力和刚度，且转速不高时，应实施中度或重度预紧。轻度预紧只是为了减少轴承在工作运

3、转时，非接触区内滚动体与滚道间因游隙所产生的窜动，因此，保证轴承游隙为零或者零上游隙即可；中度或重度游隙为零下负游隙。预紧力的大小必须经过计算得出，计算必须考虑轴承的内部结构及相关尺寸，包括沟曲率、钢球曲率、材料性 能等。计算出来后再转化为螺栓的扭矩，因为一般预紧力都是通过 螺栓来施加，所以可以通过扭矩扳手来施加预紧力。需要说明的是，国内很多场合都是靠经验来控制预紧力，这种 方法一是因为国内轴承精度的一致性比较差，二是对预紧力的控制 方法不是很规范所致。圆锥滚子轴承无论正负游隙都是纯滚动 ,其最大的发热源是在 滚子大端面与内圈大挡边处的滑动摩擦 , 而调心滚子轴承无论正负 游隙其滚子的不同点与

4、内外圈滚道都有滑动摩擦 . 一般在负游隙时发热量急剧增大的原因时预载荷破坏了润滑油膜 使两金属接触表面直接粘连 .三对角接触球轴承则不然，轴承在装配后是否纯滚动取决于轴承 的装配状态。假如圆锥滚子轴承内外套没有足够的反方向压紧，它 就不是纯滚动状态。预紧方法分为径向预紧法和轴向预紧法两大类，分述如下。 +1径向预紧法径向顶紧法多使用在承受径向负荷的圆锥孔轴承中，典型的例子是 双列精密短圆柱滚子轴承，利用螺母调整这种轴承相对于锥形轴颈 的轴向位置，使内圈有合适的膨胀量而得到径向负游隙，这种方法多用于机床主轴和喷气式发动机中。2轴向预紧法轴向预紧法大体上可分为定位预紧和定压预紧两种。在定位预紧中，

5、可通过调整衬套或垫片的尺寸，获得合适预紧量；也可通过测量或控制起动摩擦力矩来调得合适的预紧 ; 还可直接使用预先调好预紧量的成对双联轴承来实现预紧的目的，此时一般不需用户再行调整，总之，凡是经过轴向预紧的轴承，使用时其相对位置肯定不会发生变化。几乎所有的滚动轴承都需要预紧，只是采用的方式不同。有的采用过盈配合，有的带有紧定套，有的带有螺栓调整盖，有的是弹簧自动调整，如何调整主要是采用哪种调整方式。工况主要指载荷的大小，性质，温度及环境情况，所以预紧方式 根据工况来定。二、轴承预紧的作用 轴承总爱发出噪音或者振动较大，这些都是因为安装时不知道 轴承预紧可以起到的作用， 其主要是能提高旋转精度、

6、刚度、寿命、 和降低振动、噪声，所以轴承预紧也是安装技巧中的一个技巧。预 紧是指轴承装入后，使滚动体和滚道之间产生一定量的预变形，以 使全部滚动体处于均匀的压紧状态。当采用滚动轴承时一般都进行轴向定位预紧或轴向定压预紧。 在同样的预负荷下，定压预紧对支承系统轴向刚度的增加不显著， 但定位。预紧时，轴和套圈的热变形会影响预紧量的变化。一般要 求高刚度时宜采用定位预紧。在高速运转中，要求旋转精度高，且 要防止滚动体发生滑动时，宜采用定压预紧。预紧力过大，将增加 轴承的摩擦、磨损和温升，使滚动轴承的噪音和润滑脂寿命降低， 轴承过损坏。因此选择适合的预紧力十分重要。一般来说，在高速轻负荷条件下，或者要求提高旋转精度的场 合，应选择轻预紧。在中速中负荷或低速重负荷条件下，以提高支 承刚度为目的时，应选择中预紧或