1、滚 动 轴 承 的 预 紧 ：1 轴 向 预 紧 2 定 位 预 紧3 定 压 预 紧4 最 小 轴 向 载 荷 的 选 取5 径 向 预 紧6 成 对 安 装 角 接 触 球 轴 承 预 紧滚 动 轴 承 的 预 紧 是 指 采 用 适 当 的 方 法 使 轴 承 滚 动 体 和 内 ， 外 套 圈 之 间 产 生 一 定 的 预 变 形 ， 以 保持 轴 承 内 ， 外 圈 均 处 于 压 紧 状 态 ， 使 轴 承 带 负 游 隙 运 行 。 预 紧 的 目 的 是 ： 增 加 轴 承 的 刚 度 ； 使 旋 转轴 在 轴 向 和 径 向 正 确 定 位 ， 提 高 轴 的 旋 转 精
2、度 ； 降 低 轴 的 振 动 和 噪 声 ； 减 小 由 于 惯 性 力 矩 所 引 起 的滚 动 体 相 对 于 内 ， 外 圈 滚 道 的 滑 动 ； 补 偿 因 磨 损 造 成 的 轴 承 内 部 游 隙 变 化 ； 处 长 延 长 轴 承 寿 命 。按 预 载 荷 的 方 向 可 分 为 轴 向 预 紧 和 径 向 预 紧 ， 在 实 际 应 用 中 ， 球 轴 承 多 采 用 轴 向 预 紧 ， 圆 柱 滚 子轴 承 为 径 向 预 紧 。1 轴 向 预 紧 在 大 多 数 应 用 场 合 ， 向 心 轴 承 通 过 轴 向 预 紧 主 要 目 的 是 提 高 轴 承 的 径 向
3、刚 度 和 角 刚 度 。 轴 向 预 紧还 能 改 变 刚 度 的 变 化 规 律 。对 于 角 接 触 球 轴 承 ， 径 向 载 荷 为 零 时 ， 其 轴 向 载 荷 Fa 和 轴 向 变 形 n 之 间 的 关 系 可 按 下列 近 似 的 经 验 公 式 计 算式 中Ka 轴 承 的 弹 性 变 形 系 数 。 由 于 角 接 触 球 轴 承 的 实 际 接 触 角 随 轴 向 载 荷 的 大 小 而 变化 ,因 此 Ka 不 是 常 数 ；Dw 滚 动 体 直 径 （ mm);Z 滚 动 体 数 。根 据 上 式 可 以 做 出 每 个 轴 承 的 载 荷 -变 形 曲 线 ，
4、如 图 1-14 所 示 。 可 以 看 出 ， 当 单 个 轴 承 没有 预 紧 时 ， 在 轴 向 载 荷 作 用 下 ， 轴 承 的 轴 向 变 形 为 a1 ， 如 果 轴 承 在 有 预 紧 载 荷 Fao 时 ，则 在 同 样 的 外 加 轴 向 载 荷 Fa 作 用 下 ， 轴 承 的 轴 向 变 形 为 aII ， 显 然 aII a1 。 因 此 ，单 列 角 接 触 球 轴 承 可 以 用 预 紧 的 方 法 提 高 轴 承 的 轴 向 刚 度 。对 于 圆 锥 滚 子 轴 承 ， 径 向 载 荷 为 零 时 ， 其 轴 向 载 荷 Fa 和 轴 向 变 形 a 之 间 的
5、 关 系 式 为式 中 LWE 圆 锥 滚 子 有 效 长 度 。两 个 相 同 型 号 的 角 接 触 球 轴 承 或 圆 锥 滚 子 轴 承 成 对 安 装 时 ， 按 照 施 加 预 载 荷 的 方 法 ， 可 分 为 定 位预 紧 和 定 压 预 紧 。2 定 位 预 紧定 位 预 紧 是 指 轴 承 的 轴 向 位 置 在 使 用 过 程 中 保 持 不 变 的 一 种 轴 向 预 紧 方 式 ， 如 图 1-15 所示 ， 可 以 通 过 调 整 两 轴 承 之 间 的 隔 套 的 宽 度 以 获 得 一 定 的 预 紧 量 。当 两 个 相 同 型 号 的 角 接 触 球 轴 承
6、 成 对 安 装 时 ， 其 轴 向 载 荷 与 变 形 的 曲 线 如 图 1-16 所 示 ，图 中 两 个 轴 承 的 载 荷 -变 形 曲 线 的 交 点 ， 表 示 在 预 紧 载 荷 Fao 作 用 下 ， 两 个 轴 承 的 预 紧 变 形 量均 为 ao。 当 外 加 轴 向 载 荷 Fa 作 用 于 轴 上 后 ， 轴 将 沿 Fa 的 方 向 移 动 位 移 量 a， 此 时 ， 轴 承I 变 形 增 加 了 a ， 轴 承 II 的 变 形 减 少 了 a 。 由 图 中 可 以 看 出 ， 轴 承 I， II 的 轴 向 变 形 量 分 别 为 a I = a o +
7、a a II = a o - a 相 应 地 ， 轴 承 I， II 所 受 的 轴 向 载 荷 为FaI= Fao + FaIFaI= Fao - FaII由 力 的 平 衡 条 件 可 得Fa = FaI- FaII可 以 看 出 ， 在 轴 向 载 荷 作 用 下 ， 支 承 系 统 的 轴 向 位 移 量 仅 为 a 。 因 此 ， 成 对 安 装 角 接 触球 轴 承 通 过 预 紧 可 显 著 提 高 支 承 系 统 的 刚 度 。若 增 大 Fa， 使 FaII=Fao ， 则 轴 沿 Fa 方 向 的 移 动 量 a= ao， 此 时 轴 承 II 完 全 不 受 载荷 ， 则
8、 aI = 2ao aII = 0 使 轴 承 II 完 全 不 随 载 荷 的 外 加 轴 向 载 荷 称 为 卸 紧 载 荷 。 当 预 紧 的 轴 承 是 一 对 相 同 型 号 的 角 接 触球 轴 承 时 ， 其 卸 紧 载 荷 为如 果 外 加 轴 向 载 荷 Fa 大 于 上 述 值 时 ， 轴 向 载 荷 完 全 由 轴 承 I 承 受 。 此 时 ， 成 对 安 装 的 角接 触 球 轴 承 仅 起 到 单 个 轴 承 的 作 用 ， 这 种 情 况 应 当 避 免 。当 两 个 型 号 相 同 的 圆 锥 滚 子 轴 承 成 对 安 装 时 ， 其 轴 向 载 荷 与 变
9、形 曲 线 如 图 1-17 所 示 。 从图 中 可 以 看 出 ， 成 对 安 装 的 圆 锥 滚 子 轴 承 通 过 预 紧 可 提 高 刚 度 一 倍 。Fax=2Fao3 定 压 预 紧定 压 预 紧 是 指 使 轴 承 的 轴 向 预 紧 载 荷 在 使 用 中 保 持 不 变 的 一 种 轴 向 预 紧 方 式 。 如 图 1-18所 示 ， 可 以 通 过 调 整 弹 簧 的 压 缩 量 以 获 得 一 定 的 预 紧 量 。当 两 个 相 同 型 号 的 角 接 触 球 轴 承 成 对 安 装 并 采 用 定 压 预 紧 时 ， 其 同 向 载 荷 与 变 形 曲 线 如 图
10、 1-19所 示 。 从 图 中 看 出 ， 轴 承 I， II 在 预 紧 载 荷 Fao 作 用 下 ， 其 预 紧 变 形 量 均 为 ao ， 当 外加 轴 向 载 荷 Fa 作 用 于 轴 上 后 ， 轴 沿 Fa 方 向 移 动 了 a， 轴 承 II 的 外 圈 在 弹 簧 作 用 下 始 终 压 紧内 圈 。 由 于 弹 簧 的 刚 度 与 轴 承 的 刚 度 相 比 很 小 ， 故 可 以 近 似 地 认 为 ， 在 外 加 轴 向 载 荷 作 用 下 ， 轴 承 I的 变 形 量 增 加 a， 而 轴 承 II 的 变 形 量 和 预 紧 载 荷 保 持 不 变 。与 定
11、位 预 紧 相 比 ， 在 相 同 预 紧 变 形 量 时 ， 定 压 预 紧 对 支 承 系 统 轴 向 刚 度 的 增 加 不 显 著 。 但 在 定 位预 紧 时 ， 轴 和 轴 承 座 温 度 差 所 引 起 的 轴 向 长 度 差 ， 内 外 圈 温 度 差 引 起 的 径 向 膨 胀 量 等 均 会 影 响 到 预紧 变 形 量 ， 而 定 压 预 紧 时 ， 则 不 受 影 响 。 因 此 ， 必 须 根 据 具 体 技 术 要 求 选 择 预 紧 方 式 。 通 常 ， 在 要求 高 刚 度 时 ， 选 用 定 位 预 紧 ； 在 高 速 运 转 时 ， 选 用 定 压 预 紧
12、 。4 最 小 轴 向 载 荷 的 选 取预 紧 载 荷 的 大 小 ， 应 根 据 载 荷 情 况 和 使 用 要 求 确 定 。 一 般 地 说 ， 在 高 速 轻 载 荷 条 件 下 ， 或 是 为 了减 小 支 承 系 统 的 振 动 和 提 高 旋 转 精 度 ， 则 选 用 较 轻 的 预 紧 载 荷 ； 在 中 速 中 载 荷 或 低 速 重 载 荷 条 件 下 ，以 及 为 了 增 加 支 承 系 统 的 刚 度 ， 则 选 用 中 预 紧 载 荷 和 重 预 紧 载 荷 。 但 预 紧 载 荷 过 大 ， 轴 承 的 刚 度 并不 能 得 到 显 著 提 高 ， 反 而 使
13、轴 承 中 的 摩 擦 增 大 ， 温 度 升 高 ， 轴 承 寿 命 降 低 。 一 般 应 通 过 计 算 并 结 合使 用 经 验 决 定 预 紧 载 荷 的 大 小 。定 位 预 紧 时 ， 应 使 滚 动 体 与 滚 道 始 终 保 持 接 触 。 此 时 ， 最 小 的 轴 向 预 紧 载 荷 可 按 表 1-45所 列 公 式 确 定 。在 实 际 应 用 中 ， 要 正 确 测 定 所 施 加 的 预 紧 载 荷 值 是 很 困 难 的 。 可 以 采 用 测 量 轴 承 的 起 动 摩 擦 力 矩 ，测 量 轴 承 的 轴 向 位 移 量 ， 测 量 预 紧 弹 簧 的 变
14、形 量 ， 测 量 螺 母 紧 固 扭 矩 等 方 法 预 紧 量 。5 径 向 预 紧 径 向 预 紧 的 目 的 是 为 了 增 加 载 荷 区 内 的 滚 动 体 数 ， 提 高 支 承 刚 度 。 在 高 速 圆 柱 滚 子 轴 承 中 ， 径 向预 紧 可 以 减 小 在 离 心 力 作 用 下 ， 滚 动 体 与 滚 道 打 滑 的 现 象 。圆 锥 形 内 孔 的 轴 承 ， 用 锁 紧 螺 母 调 整 内 圈 与 紧 定 套 的 相 对 位 置 ， 减 小 轴 承 的 径 向 游 隙 ， 实 现 径 向预 紧 。6 成 对 安 装 角 接 触 球 轴 承 预 紧面 对 面 ，
15、背 对 背 配 置 的 成 对 角 接 触 球 轴 承 在 轴 承 组 装 时 就 考 虑 了 在 预 紧 载 荷 作 用 下 产 生 的 轴 向 变形 量 ， 在 相 配 置 的 两 个 轴 承 的 内 圈 或 外 圈 的 端 面 上 ， 磨 去 一 定 的 预 紧 变 形 量 ， 使 单 个 轴 承 非 基 准 端面 凸 出 另 一 套 圈 基 准 端 面 的 凸 出 量 为 。 当 成 对 轴 承 安 装 到 轴 和 轴 承 座 时 ， 用 紧 固 装 置 压 紧 端面 ， 两 轴 承 即 处 于 预 紧 状 态 ， 如 图 1-20 所 示 。 该 种 轴 承 预 紧 载 荷 与 凸 出 量 的 要 求 列 于 角 接 触 球轴 承 尺 寸 表 之 前 述 部 分 。
