轴承预紧的原理、作用
轴承预紧力研究方法总结
variable preload and constant preload
Based on the analysis above, the variable preload for the entire speed range can be obtained from Tables 8 and 11. A preload of 2000 N is selected as the constant preload according to the medium preload. The temperature rises of bearing under variable preload and the constant pressure preload were simulated by aid of FEM. The temperature rises corresponding to the rotational speeds are shown in Fig. 7. For constant pressure preload, the temperatures of the bearing increase almost linearly with the spindle speed. For variable preload, the bearing temperatures increase when the speed is less than 3000 rpm, and decrease as the spindle speed exceeds 3000 rpm. When the spindle speed exceeds 4000 rpm, the bearing temperatures are lower than the constant pressure preload, by 3 °C at 7000 rpm.
轴承预紧的作用
说到轴承预紧知道的人不多，更加不会理轴承预紧能起到什么作用？其实你的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、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，应选择中预紧或重预紧。
正确地选取预紧量要进行理论计算，还要根据使用经验。
安装时准确地测定预紧量是困难的，同时，预紧量对摩擦和温升的影响也是很复杂的，可通过测量摩擦力矩、轴的轴向位移量来选择和控制预紧量。
角接触球轴承预紧的作用
角接触球轴承预紧的作用
1.提高系统的刚度：预紧作用可以使轴承内外圈之间产生一定的轴向
压力，从而增加轴承的刚度。
在高速运转时，轴承非常容易发生高频振动，使用预紧能够有效地减小振动幅度，提高系统的刚度和运行的稳定性。
2.抵消运动中的轴向间隙：在许多机械设备中，由于制造误差、材料
热膨胀等原因，轴向间隙往往是不可避免的。
通过预紧，轴承的外圈和内
圈之间的间隙可以被补偿，从而减小摩擦和振动，提高轴承的运行精度和
平稳度。
3.防止轴承的松动和旋转：在高速、高负荷和振动频繁的环境下，轴
承可能会出现松动和旋转的情况，导致设备的失效和损坏。
通过适当的预
紧力，可以有效地防止轴承的松动和旋转，保证设备的正常运行。
4.延长轴承的使用寿命：预紧可以减小轴承的内部滚动摩擦，降低轴
承的温升和磨损，从而延长轴承的使用寿命。
在高速运转时，预紧还可以
减小滚动轴承的内圈和外圈之间的相对滑动，降低热量和能量的损失，提
高轴承的效率和寿命。
5.调整轴承的运行清场：在一些特殊的工况下，轴承可能会受到较大
的径向和轴向负载，并且在运行过程中温度升高，从而引起轴承的变形和
不稳定。
通过适当的预紧力，可以使轴承在运行时保持一定的预紧度，调
整轴承的内部结构，提高轴承的运行清场，减少变形和失效的可能性。
总之，预紧是角接触球轴承安装过程中的一个重要步骤，其作用是提
高系统的刚度、抵消轴向间隙、防止轴承的松动和旋转、延长使用寿命和
调整运行清场。
通过适当的预紧力可以保证轴承的正常运行和工作性能，
提高设备的可靠性和稳定性。
轴承 预紧
轴承预紧
滚动轴承在工作时通常需要具有一定游隙。
但在特定情况下，通过在配置时对轴承进行一定调整，使其获得一个内部载荷，并处在以负游隙使用的状态，称为预紧。
对滚动轴承适当的预紧，主要有以下几个作用：
- 提高旋转精度：轴承的预紧可以消除其内部的游隙，滚动体同时承受一定预载荷，在所有方向给予套圈一个支承力，使轴在轴向和径向能正确定位，因此，能够提高轴承的旋转精度，在机床主轴或测量仪器等应用中会经常用到。
- 提高刚度：轴承预紧后，各个方向的套圈都可以获得一定的弹簧支承和预压量，承受载荷的滚动体数量更多，可以提高刚度。
- 提高轴承使用寿命：预紧后，轴承承受载荷的滚动体数更多，并且载荷力能够较为均匀地分布，因此，单个滚动体所承受的载荷相对减小，轴承的使用寿命得到提高。
- 提高轴承阻尼和降低噪声：预紧后，轴承滚动体与滚道之间形成稳定油膜，提高他们之间的阻尼和支承动态特性，因此，轴承工作噪声更小。
轴承的预紧，本质上就是让轴承的滚动体以及轴承的内外圈保持紧密接触，而这常常需要我们去施加一个外力去实现。
常用的预紧方式有定位预紧和定压预紧。
6轴承的预紧与轴向位移
预 紧 量 的 大 小， 可 以 利 用 图 3〜 图 5 改 变 轴承间隙δa0 进行调整，按大小标准分段∶微载 (EL)，轻载 (L)，中载 (M)，重载 (H)。故而，在需 要严格控制轴的跳动与载荷引起的位移时，广泛 采用 DB、DF 组合轴承。
3 列组合也分为 3 种，其代号分别为 DBD、 DFD、DTD（见图 2)。此外，还有采用四列组 合或五列组合的。
142
DB
DF
DT
图 1 2 列双联
DBD
DFD
DTD
图 2 3 列组合轴承
A侧 B侧
Fa0
Fa δa0A
Fa0 δa0
δa0B
δa1
轴 向 载 荷
图 线 曲 移 位 承 轴
A 侧 变位
Fa−Fa´
Fa´
Fa
B 侧轴承 位移曲线图
变位
Fa0＋Fa−Fa´ Fa0
δaA＝δa0A＋δa1
δaB＝δa0B−δa1
Fa0−Fa´
δa0A
δa0B
δa0
A侧
B侧
图 3 2 列 DB 组合轴承预紧曲线图
143
轴承的预紧与轴向位移
在预紧时，A 侧必须具备满足寿命要求及速度条 件能够经受轴向载荷 (Fa0＋Fa− Fa’) 的承载容量。 δa0 见 6.3 节表 3～表 7。
在图 4 中，当轴向载荷 Fa 加于轴承 AA 侧时， AA 侧 B 侧轴承的位移及轴向载荷如表 1 所示。
图 3 是 双 列 DB 组 合， 图 4 及 图 5 是 3 列 DBD 组合的预紧曲线图。
如图 3 所示，当轴向紧固组合轴承内圈时，A、 B 轴承分别产生δa0A 与δa0B 位移，内圈之间的游 隙就将失去，这是施加了预紧量 Fa0 的状态。当 外加轴向载荷 Fa 作用于该预紧轴承 A 侧时，A 侧进一步朝轴向位移δa1，B 侧则减小等量的位 移，A、B 两侧的位移分别为∶δaA＝δa0A＋δa1, δaB＝δa0B−δa1。 即， 考 虑 预 紧 在 内 加 于 A 侧 的外力是包含预紧量 (Fa0＋Fa−Fa’)，加于 B 侧 的则是 (Fa0− Fa’)。
轴承预紧力研究方法总结
Variable preloads for high speed range.
Speed (rpm) ≤4000 ≤5000 ≤6000 ≤7000
Variable preload (N) 2000 1000 1000 1000
parison of spindle behavior between variable preload and constant preload
综合一些资料，将滚动轴承的负荷分为四种：重、中、轻、微
重负荷轴承预紧力=额定动载荷/25 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/50 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/100 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/500
• 重负荷轴承预紧力=额定动载荷/20 • 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/40 • 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/80 • 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/400
• 调压预紧
用液压力推动轴承某些部位，改变油的压力可调整预紧力大小，和现 代控制技术相结合，可以达到随轴承负荷或转速不同，自动控制预紧力 的大小。
2. 滚动轴承预紧方式的选择：
• 定位预紧一般用于负荷变化不大、转速不是太高、精度一般、温度变化 不大的场合。
• 定压预紧轻负荷以下的滚动轴承，转速很高、旋转精度要求高、中心偏 移要求小、振动要求小、噪音要求低、温度变化大的场合。(若是采用定位预 紧，热膨胀有可能使轴承预紧力过大或轴0 ≤2000 ≤3000
Variable preload (N) 8000 7000 6000
3.Preload for high speed
For a fixed rotation speed, when the temperature rise of the ball bearing is limited to 25 °C by machine tool industry standard, the maximum corresponding preload in Fig. 6 can be chosen as the variable preload. When the spindle speed reaches 6000 rpm, the temperature rise will exceed 25 °C while the preload is reduced to a lower level. From the rolling bearing analysis theory [1] T.A. Harris, Rolling Bearing Analysis (third ed.), John Wiley and Sons, New York (1991).[1], the spin–roll ratio is increased by decreasing the preload. As the spin–roll ratio increases, the bearing produces more friction and hence heat generation. Meanwhile, it is observed from our experiment that the preload less than 1000 N cannot eliminate clearance effectively and thus decrease the rigidity and increase the friction and wear resulting from excessive sliding. Therefore, the preload of 1000 N can be determined for high speed range over 6000 rpm. The variable preloads with the rotation speed during high speed range (3000–7000 rpm) can be obtained, as listed in Table 8.
轴承预紧力对轴承性能及寿命的影响分析
轴承预紧力对轴承性能及寿命的影响分析本文就转动机械中最常见的角接触轴承安装预紧力的作用、估算方法及对轴承性能的影响进行了深入阐述及探讨，对角接触轴承的安装起到了指导作用。
标签：轴承；预紧力；估算；调整；性能；寿命0 引言转动机械在现代工业中的应用非常广泛，作为转动机械的核心部件轴承的安装工艺直接关系到转动机械的安全运行。
本文就转动机械中最常见的角接触轴承安装预紧力的作用、估算方法及对轴承性能的影响进行了深入阐述及探讨，对角接触轴承的安装起到了指导作用。
1 概述滚动轴承根据不同的应用场合，装配时需要预留合适的工作游隙。
在大部分的情况下，工作游隙应为正值，但是如果需要提高轴系的旋转精度或刚性时，则经常采用负的工作游隙。
预紧就是在轴承装配时通过外部给予一定的预加负荷，消除轴承滚动体与内外环的间隙，使轴承出现弹性变形产生负的工作游隙。
预紧是减少轴因受力产生挠曲，促使轴承中的负荷分布更均匀，改善工作状态下受力状况的一种措施。
通过预紧还可对滚动体与内外环的磨损给予一定的补偿，降低设备在运行中产生的噪声，延长轴承的使用寿命。
2 需要进行预紧的场合一般来说，对于轴承定位精度要求高、旋转精度要求高、需要提高轴系刚性的高速精密运转的场合，以及高速轻载、温度变化较大、做往复运动的轴承配置或需要降噪减振的场合，均需要进行预紧，以便为轴承提供最小负荷。
例如精密机床的主轴轴承、减速机的轴承、汽车传动轴的小齿轮轴承、小型电机、低温设备、风机的轴承等，通常均需要在装配时进行预紧。
3 最小负荷的确定最小负荷的大小受到轴承的基本额定静负荷、最小轴向负荷系数Ka、转速n、轴承平均直径等的影响。
我们可以根据轴承手册提供的经验公式进行计算，例如单列角接触轴承的最小轴向负荷可通过公式进行计算。
如果轴承支撑的重量加外力达不到最小负荷，则必须通过调整轴承的预紧力施加额外的负荷。
4 预加负荷的确定对于能同时承受径向和轴向负荷的角接触球轴承，在径向负荷的作用下，轴承内会产生一个轴向力，而这个轴向力通常需要由另一个位置相反的轴承来承受。
预紧名词解释
预紧名词解释
预紧是指在使用轴承或紧固件之前，通过改变内外圈的相对位置或利用结构紧固件、结构微小的柔性或弹簧力作用在功能部件上，以消除部件间的间隙，从而提高结构的刚度，减少外力作用下的变形量，提高系统刚度。
预紧的主要作用是提高轴承刚度，抑制振动噪音。
例如，在家用电器轴承中，预紧可以消除轴承内部因钢球自重与离心力的合力不断变化而产生的异音。
但是，预紧力过大会增加轴承的摩擦，导致温度上升，降低轴承的噪音寿命。
因此，合理控制预紧力的大小是非常重要的。
如需了解更多关于预紧的信息，建议查阅机械工程相关书籍或咨询专业人士。
角接触球轴承安装预紧浅析
故障维修—206—角接触球轴承安装预紧浅析常彦超（河冶科技股份有限公司，河北石家庄05000）1前言角接触球轴承特别适用于承受合成载荷，即径向和轴向同时作用的载荷。
单列角接触球轴承通常是两个或两个以上相同型号的轴承组配在一起使用的。
安装使用时有：背对背、面对面、同向排列三种方式。
角接触球轴承用在机床主轴部件中的时候，通常采取怎样的安装方式？安装过程中需要注意的关键问题是什么？采用怎样的方法才正确合理？为什么有些以角接触球轴承为支承的主轴部件组装后的工作精度达不到设计要求？就此问题，笔者根据工作中的接触和体验，谈一点粗浅的认识。
2在机床主轴部件中的常用安装方式角接触球轴承经常被用在机床主轴部件中作为主轴支承。
图１即是角接触球轴承在机床主轴部件中的一种常用结构。
此种结构在磨加工机床中被广泛应用，它采用的是两套轴承同向排列，在轴两端对放的布置方式。
图１结构中，右端一对轴承的外环被轴向固定，而左端一对轴承的外环其轴向左面脱空，右面则由被弹簧支承的弹簧座抵住。
这样，当温升致主轴伸长时，左端一对轴承可以在套筒里向左移动，因而补偿了主轴的热膨胀，使轴承仍保持原有的预加负荷。
此中的弹簧起着消除轴承间隙并施加预紧力的作用。
预紧力的大小由工作负荷而定，并据此确定弹簧尺寸及弹簧数量。
图１的结构，已被实践证明是十分合理的，适合于转速要求较高，载荷较轻的场合。
图1３安装过程中的关键步骤—预紧在主轴结构中不仅要按图示的位置和方向将轴承装入其中，而且绝不可忽视装入过程的一个关键步骤——预紧。
滚动轴承的预紧，是指在安装时，使轴承内部滚动体与内外环间的间隙消除，形成一定的初始压力和弹性变形，以减小工作负荷下轴承的实际变形量，从而改善支承刚度，提高旋转精度的一种措施。
预紧即是在轴承承受工作负荷之前对其施加的一个预加力或称预加负荷。
这个预加负荷不但提高了主轴结构的工作性能，而且可以延长轴承的使用寿命。
因而，可以说角接触球轴承使用时的预紧，是一项不可缺少的工作，它直接决定着轴承安装部件的回转精度。
10滚动轴承的预紧-NSK
表１０． １ 预紧使用的高精度成对双联角接触球轴 承配合的设定值 单位 μ m
轴承公称内径
d （ｍｍ）
超过 到
轴与内圈 目标过盈量
轴承公称外径
D（ｍｍ）
超过 到
轴承座孔 与外圈 目标间隙量
（２） 推力球轴承的预紧 推力球轴承较高速旋转时，球易发生自旋滑 动。 为了避免球自旋滑动， 所需的最小轴向载荷， 采用下式求得的较大值。 C0a n ． ． ． ． ． （ １０．１ ） （ ）２． １００ Nmax C0a ． ． ． ． ． ． （ １０．２ ） Fa min ＝ １０００ Fa min ＝ 式中： Fa min 最小轴向载荷（ N ） ｛kgf｝ C0a 轴向基本额定静载荷（ N ） ｛kgf｝ 轴承转速（ rpm） n Nmax 轴承极限转速（油润滑）（ rpm）
使预紧力发生变化。 在定位预紧的情况下，轴伸缩引起的弹簧 的载荷变化很小，所以，可以不去考虑预紧的 变化。 由此可知，一般定位预紧适用于提高刚度的 目的，定压预紧适用于高速旋转、需要防止轴 向振动、水平轴使用推力轴承等的情况。
图１０． １ 定位预紧举例
１０． ４ 预紧方法与预紧力的选择
（３） 推力调心滚子轴承的预紧 推力调心滚子轴承，在使用中，由于滚子和 外圈滚道面之间滑动会造成咬粘等损伤。为避免 这种滑动，所需的最小轴向载荷 Fa min以下式求 得。 Fa min ＝ C0a ． ． ． ． ． ． （ １０．３ ） １０００
１０． ４． １ 预紧方法的比较
图１０． ６示出了根据预紧方法的刚度比较， 定位预紧和定压预紧的比较如下。 （１） 预紧力相同的情况下，定位预紧的刚度更高， 即定位预紧轴承，载荷引起的位移变化量 小。 （２） 定位预紧，在运转中，由于轴与轴承座的温 差引起的轴向延伸率差、内、外圈温差引起 的径向热膨胀差及载荷而引起的变形等，
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调压预紧
用液压力推动轴承某些部位，改变油的压力可调整预紧力大小，和现 代控制技术相结合，可以达到随轴承负荷或转速不同，自动控制预紧力 的大小。
2. 滚动轴承预紧方式的选择：
• 定位预紧一般用于负荷变化不大、转速不是太高、精度一般、温度变化 不大的场合。 • 定压预紧轻负荷以下的滚动轴承，转速很高、旋转精度要求高、中心偏 移要求小、振动要求小、噪音要求低、温度变化大的场合。(若是采用定位预 紧，热膨胀有可能使轴承预紧力过大或轴承咬死。)
500
5,575,215 808,860 273,130 128,980 72,656 45,535 30,627 21,663
1000
3,949,136 572,940 193,470 91,359 51,465 32,254 21,694 15,345
2000
2,555,320 370,730 125,190 59,115 33,301 20,870 14,037 9929
综合一些资料，将滚动轴承的负荷分为四种：重、中、轻、微
重负荷轴承预紧力=额定动载荷/25 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/50 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/100 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/500
• • • •
重负荷轴承预紧力=额定动载荷/20 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/40 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/80 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/400
1. Variable preload spindle system
2. Preload for low speed（n〈3000rpm）
Lives of the bearing (h).
Preload (N) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
轴承的预紧
1、轴承的定位预紧所谓预紧，就是让轴承的滚动体和轴承的内外圈保持紧密接触，这常常是需要施加一个外力来实现。
以深沟球轴承为例来说明。
图上a所示，如果没有预紧，轴承顶部和轴之间有游隙，当轴受到向下的力时，轴承底部的球受压产生弹性变形，导致轴的理论轴线向下移动较大的距离。
而如果有预紧，也就是如图b所示，因为滚动体事先受到压力（轴向施加的压力），已经产生一定的弹性变形，再施加和图a相同的径向压力时，底部的球也会产生弹性变形，但是变形的量，没有图a所示的那么大。
也就是说有预紧时，轴的理论轴线向下移动的距离减小。
这就是有预紧和没有预紧的区别：有预紧提高了刚性，当然同时也提高了传动精度。
而预紧的核心就在于，通过外部提前施加一个力，使得滚动体和轴承内外圈紧密接触，产生一定弹性变形。
上图的轴承结构来看，从力的传递来说，可以不用内定位套。
例如，当力从轴的右边传递过来时，首先经过右边轴承的内圈，然后传递到其外圈，再从外圈传递到外定位套，再从这个外定位套，传递到左边轴承的外圈，最后从左轴承外圈传递到基座上。
同样的道理，假如有外力作用在轴的左边，力的路径也会像示意图中虚线所示的那样，最终传递到端盖上。
所以，看起来不需要内定位套。
但是如果没有内定位套，轴承的定位预压就没有办法得到控制，造成预压力的过大或过小。
可以想象一下，比较恰当的情况是，内定位套尺寸和外定位套尺寸相同，预紧力F1，通过内定位套产生一定的形变来施加。
如果内定位套的尺寸变长，比较糟糕的情况是，螺母上的力无法施加到球体上，全部被内定位套吸收，不能产生预紧力。
如果内定位套的尺寸变短，比较糟糕的情况是，螺母上的力根本不会传递到内定位套上，全部被外定位套吸收，这个时候就相当于没有内定位套。
2、轴承的定位预紧量控制对于内隔套与外隔套的长度控制，不同厂家所运用的原理有所不同，比如NTN，他们的内外隔圈，做成一样长，但是内外隔圈壁厚，可以不同，或者材料可以不同。
如果内隔圈壁厚小一些，那么可以靠内隔圈的弹性变形，来实现预紧。
角接触球轴承的预紧技术
!产品设计与应用#角接触球轴承的预紧技术姜韶峰1,刘正士1,杨孟祥2(1.合肥工业大学,安徽 合肥 230009;2.洛阳轴承研究所,河南 洛阳 471039)摘要:介绍角接触球轴承预紧的类型及工作原理,给出了预紧选择原则和确定预紧力的计算方法。
对中低速组配轴承而言,其最小预紧力可根据轴承组配方式以及承受的额定外载荷确定。
关键词:角接触球轴承;主轴轴承;配置;预紧中图分类号:TH133.33 文献标识码:B 文章编号:1000-3762(2003)03-0001-04Preload Technique of Angular Contact B all BearingsJ I ANG Shao -feng 1,LI U Zheng -shi 1,Y ANG Meng -xiang 2(1.Hefei University of T echnology,Hefei 230009,China;2.Luoyang Bearing Research Institute ,Luoyang 471039,China )Abstract :The types and w orking principle of preload of the angular contact ball bearings are introduced ,the selection rules of the preload and calculation method of determining preload force are given.F or the medium and lower speed group match bearings ,the minimum preload force is determined by bearing group m ode and rating load.K ey w ords :angular contact ball bearing ;spindle bearing ;coupling ;preload 合适的预紧可以增加轴承的刚度、提高旋转精度、降低振动噪声、延长使用寿命。
滚动轴承的预紧原理和作用
滚动轴承的预紧原理和作用一、引言滚动轴承是机械设备中常见的一种轴承类型，其具有承载能力强、摩擦小等优点，在机械传动和运动控制系统中得到广泛应用。
其中，滚动轴承的预紧是保证其工作性能的重要因素之一，本文将从预紧原理和作用两个方面对滚动轴承的预紧进行详细介绍。
二、滚动轴承的基本结构在了解滚动轴承的预紧原理和作用之前，首先需要了解其基本结构。
滚动轴承主要由内外圈、滚子、保持架等部分组成，其中内外圈为环形结构，分别与轴和座之间形成配合。
而滚子则是在内外圈之间转动的部件，它们通过保持架固定在一起，并沿着内外圈上的凹槽运动。
三、预紧原理1.定义预紧是指通过调整内外圈之间的距离或安装方式，在不同程度上使得滚子与内外圈之间产生压力，并达到所需工作状态的过程。
2.实现方式实现预紧有多种方式，其中最常见的是调整内外圈之间的距离。
具体来说，当内外圈之间的距离减小时，滚子与内外圈之间的接触面积增大，从而产生更大的接触压力和摩擦力。
反之，当内外圈之间的距离增大时，滚子与内外圈之间的接触面积减小，从而产生更小的接触压力和摩擦力。
3.作用预紧对滚动轴承的工作性能有重要影响。
首先，适当预紧可以使得滚子与内外圈之间产生足够的接触压力，在承受载荷时能够有效抵抗变形和疲劳损伤。
其次，在高速旋转时适当预紧可以减少轴承内部振动和噪声，并提高轴承寿命和运行平稳性。
四、预紧方式1.径向预紧径向预紧是指通过调整轴承内环或外环相对于座的位置来实现。
具体来说，可以通过加垫片、调整螺母、调整螺纹等方式来改变两者之间的距离。
2.轴向预紧轴向预紧是指通过调整轴承两端的间隙或安装方式来实现。
具体来说，可以通过加垫片、调整螺母、调整螺纹等方式来改变轴承位置，从而产生轴向预紧力。
3.组合预紧组合预紧是指同时采用径向和轴向预紧的方式。
具体来说，可以通过加垫片、调整螺母、调整螺纹等方式来改变两者之间的距离和轴承位置，从而产生组合预紧力。
五、总结滚动轴承作为机械设备中常见的一种轴承类型，在机械传动和运动控制系统中得到广泛应用。
轴承的轴向预紧力
轴承的轴向预紧力轴永,“\,,一水利电力施工机槭1993~第2期轳向裁紧.轴承的轴向预紧力(美)IHuseyi13.Filiz&R—Ff『z.轴承预紧可以减少轴承的偏移和增加疲劳寿命,此外预紧还可提高轴承的刚度和增加轴承的摩擦力,因此确定适当的预紧力是提高轴承寿命的关键.用传统方法确定轴承部位的轴向载荷和预紧轴承装置的稳定性是冗长的而且很费时.新的使用近似值的方法只需从现有的轴承样本中查取最少的数据即可.此方法还适用于计算机辅助分析和选择预紧力是在轴承装置固定的同时对其施加的一种内力.轴向预紧力是轴承的内座圈和外座圈相互轴向紧压产生的.此力可减少轴承的偏移,而偏移在低负荷时上升很快并随负荷的增加趋于稳定.轴承预紧的目的是为了使轴承的性能移至曲线的较平坦部分, 从而获得较高的刚度和避免内,外座瞬与滚动件分离.滚柱轴承比滚珠轴承更具有轴向偏移性,但预紧力仍可提高其刚度.通常预紧轴承的装配有串联,背靠背或面对面等组合,见图1.轴承装配位置可相距较远,每个装配位置的轴承数量也可不等的,这取决于要求的刚度以及预紧轴承装置的载荷承受能力.在最一般的布置时,相同的串联轴承组是背靠背地反向安装在轴上的,并施加预紧力.在没有外加载荷的情况下,每个轴承位置承受相同的载荷(预紧力),即F,=F=.当施加外加轴向载荷时,一个轴承位置将受到更大的载荷,而另一轴承位置则将减除部分载荷.由于这个载荷是变换的,因此在每一个轴承位置上的实际载荷是未知f站.图1角接触球轴承的排列(a)背靠背(b)面对面(c)串联的.轴承载荷公式可通过对每个轴承位置的偏移曲线的分析导出.偏移曲线相交在两个轴承位置的预紧力相同的一点上.如果施加一个外力,则F.增加而F:减少.这些载荷间的关系可写成为F.=F一F:.在施加外加载荷的同时,轴承装置将偏移6.偏移量之间的关系为6=6一以=如:一6:.假设轴承的制造完美并且接触角保持不变,那么载荷引起的偏移量为6=CF”.偏移系数C 是随轴承的类型而变,并可按附表列出的公式计算,见表1.同理可得:C(鲁)‟c(金).41‟c(参).c(参)‟一一图2预紧球轴承偏移特性眭丑线表1偏移系数轴承毙型推力璋轴承角接触球轴承C0.0024暑iⅡ5()Z.3D3:一3D一:3锥.—磊器将这些等式代入偏移量关系式,并令r=,得到:Ft=FFz=Fp+ra-r:(鲁).]一r‟(鲁).r合并这些公式则得:每=F1—1~r-”-r-=(F1)r…(F2).r一当和为巳知值时,轴承位置1和2上的力,和Fz即可求得.因此每个部位的轴承轴向力为F/和F/.通常一对轴承预紧力是这样安排的,即在某一部位(在此例中为部位2)的藏荷小于最小的摩擦力矩.因此,若F:/是很小的话,那么外加最大载荷与预紧力的关系可写为:F一…一这个预紧力按最佳状况考虑得出,即轴承系统工作时无间隙存在.如果<,轴向力将由某一部位承受,那么轴零预紧也就没有什么作用.此分析可应用于支承位置数目变化的串联组合或面对面布置.要求解F./可能是很麻烦的,但可通过F/可求出/,即得:每(每)对于角接触球轴承和锥形滚柱轴承,l=1oF./=0,曲线斜率为1/(1+t.-i),并可随/一起增加.az的表迭式为一r._11礓+r一?一其中是系数,与2个F/对/F,关系式一致.的近似值在使用最佳预紧条件下(F.=F和F.=O)得出,合并公式为:●一1+rI-1一(+,:i—严一一(;i=对特殊装配的更为精确的值列于表2.选用轴承时必须考虑轴向刚度,因为它影响被使用设备的总体刚度.轴承类型,数量和滚动体尺寸大小是影响轴承刚度的主要因素.预紧轴承装置的刚度可按下式求得表2较精确的系数值龚l轴承教重每只轴承承受载荷l系数位,1位豪嚣蓑瓣曩-tIl,,,:!l0_ml010—322FI/2IFj/2I..1B5l._.63g633IFI/3F2/310.15510Ⅲ39.…n一6_二置换6和岛得轴向刚度为:K:)F,一而偏移量6=F./K例如,角接触球轴承的预紧力为2222N,初始接触角为4O.,15个钢球的直径均为12.7I‟I1M计算得出的每个部位的轴向载荷和轴承装置的偏移值列于表3中.与用早期的更为冗长的方法得出的值相比,其结果相表3轴向载荷分析比较近世法jT日方强】偏差14662g9415282.512目715l】2.540.0110.43 29T738839065.181********.0801O1I.98 413057￡64487.50I47554447.62—0118I56 56444T58口29.82457338010.16—03363.30 —204414932.4123565151I2.54—0.122480 4177875494050658885.08—0.140256310428.4646B54467.62—0.1562O4当一致.而偏差则来自取F./F.对Ft/F.关系和对口=的近似值的假设.对第一种类型,其偏移的最大偏差为O.336~tm,而第二种类型最大偏差是4.8%,这点误差在大多数工程应用上是允许的.浙江省建筑机械厂施建中译自(美)MACHINEDESIGN1991(8)l78~82奉刊资料组校六盘山引水工程可行性论证评审会召开1993年2月22~25日在宁夏固原县召开了六盘山引水工程可行性论证评审会.来自北京,上海,杭州的1证专家汇同宁夏有关专家和有关人员共6O多人认真听取了{[报,考察了现场.与会代表对目前固原地区由于缺水而长期贫围深有感触,认为必须尽快兴建六盘山引水工程以使周原地区尽早脱贫.方盘山弓f水工程采用高水位引灌自流,引水隧洞洞线采取截弯取直,并引进国外双护盾掘进机及其系统进行施工,能节约大量资金和缩短工期,在工程施工技术上是一敬飞跃工程取水系统采取长滕结瓜方{去也是行之有效的.●(薛)t4墨t。
深沟球轴承最小预紧力-概述说明以及解释
深沟球轴承最小预紧力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述深沟球轴承是一种常见的轴承类型，广泛应用于各种机械设备中。
它的设计结构简单，具有承载能力大、摩擦损失小等特点，因此被广泛应用于汽车、机械设备、电动工具等领域。
深沟球轴承的预紧力是指在安装过程中施加在轴承上的载荷，它对轴承的运行性能和寿命有着重要的影响。
通过适当调整预紧力，可以保证轴承在运转过程中达到最佳的性能表现，提高其工作效率和使用寿命。
然而，确定深沟球轴承的最小预紧力是一个复杂的问题，受到多种因素的影响。
首先，轴承的材料和制造工艺会影响轴承的精度和刚度，从而对最小预紧力产生影响。
其次，工作条件和环境也会对最小预紧力产生影响，如温度、振动等。
此外，装配误差和使用条件的不确定性也会影响最小预紧力的确定。
本文将对深沟球轴承最小预紧力的相关问题进行详细探讨，包括深沟球轴承的定义和特点、预紧力的作用和意义，以及影响最小预紧力的因素等。
通过对这些问题的研究和分析，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供一定的指导和参考，并探讨可能的优化方法和未来研究方向。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，首先概述了本文的主题，即深沟球轴承最小预紧力。
其次，介绍了文章的结构，即引言、正文和结论三个部分。
最后，说明了本文的目的，即探讨深沟球轴承最小预紧力的重要性和可能的优化方法，并展望未来的研究方向。
在正文部分，首先定义了深沟球轴承并介绍了其特点。
接着，阐述了预紧力在深沟球轴承中的作用和意义，包括提高轴承的刚度和运行精度，减小轴承的摩擦和磨损等方面的影响。
然后，分析了影响深沟球轴承最小预紧力的因素，涵盖了轴承本身的尺寸和几何形状、安装过程中的装配误差、工作条件的变化等方面的因素。
在结论部分，首先总结了深沟球轴承最小预紧力的重要性，强调了其对轴承性能和寿命的影响。
然后，探讨了可能的优化方法，包括优化轴承的设计和制造工艺、改进装配过程等方面的方法。
轴承的预紧
轴承的预紧让我们来了解一下轴承预紧的概念。
轴承预紧是指在安装轴承时，通过适当的调整和紧固，使轴承在工作时能够保持一定的径向间隙或轴向间隙，以达到最佳的工作状态。
轴承预紧的目的是确保轴承在工作时能够承受外部载荷，并且在转动时不会产生过大的摩擦和磨损。
轴承预紧的重要性不容忽视。
首先，轴承预紧可以保证轴承在工作时的稳定性和可靠性。
适当的预紧可以减少轴承在工作过程中的振动和松动现象，从而延长轴承的使用寿命。
其次，轴承预紧还可以提高轴承的工作效率。
适当的预紧可以减小轴承的径向间隙和轴向间隙，使轴承在工作时的摩擦和能量损失减少，从而提高轴承的工作效率。
接下来，我们来了解一下轴承预紧的实现方法。
轴承预紧的实现方法主要有以下几种：轴承圈的热装配法、轴承圈的冷装配法、轴承圈的推进法、轴向轴承的调整法等。
轴承圈的热装配法是常用的一种轴承预紧方法。
它利用热胀冷缩的原理，通过加热轴承圈或冷却轴承孔，使轴承与轴承座配合部分的尺寸发生变化，从而实现轴承的预紧。
轴承圈的冷装配法则与热装配法相反，利用冷缩热胀的原理，通过冷却轴承圈或加热轴承孔，使轴承与轴承座配合部分的尺寸发生变化，从而实现轴承的预紧。
轴承圈的推进法是另一种常见的轴承预紧方法。
它通过调整轴承圈与轴承座之间的间隙，利用轴承座的推进力将轴承圈向轴向方向移动，从而实现轴承的预紧。
轴向轴承的调整法则是通过调整轴向轴承的位置，使轴承在工作时能够保持适当的轴向间隙，从而实现轴承的预紧。
除了以上几种常见的轴承预紧方法外，还有一些其他的预紧方法，如弹簧预紧、液压预紧等。
这些方法在特定的应用场合中具有一定的优势和适用性。
轴承预紧是确保轴承在工作中能够稳定运转的重要措施。
适当的轴承预紧可以提高轴承的工作效率和使用寿命，保证机械设备的正常运行。
在实际应用中，我们可以根据具体的情况选择合适的轴承预紧方法，并进行正确的操作和调整，以确保轴承的预紧效果达到最佳状态。
滚动轴承预紧的意义和预紧力的估算及调整
项。 提出的方法、 公式均较为简单， 容易掌握， 适合现场操作。 关键词： 滚动轴承预紧 中图分类号： "#$%%& %%
$
滚动轴承的预紧
滚动轴承的预紧， 是指轴承在装配好后， 使用某种
方式在轴承内圈或外圈上沿其轴线方向施加一恒定的 力， 并保持这种力使内、 外圈沿轴向产生相对移动， 一 方面可消除轴承内部的游隙， 另一方面又同时可迫使 滚动体和内、 外圈紧密接触， 并在接触处产生一定的变 形。 由于这种变形不是轴承承受载荷产生的， 所以称之 为预变形。 由于预紧力的作用， 滚动体和内、 外圈接触处就产 生弹性变形， 并使接触的面积增大， 参与承受力的滚动 体就增多， 也就有可能在大于 $,(1的范围内滚动体参 与受力， 有时甚至也可能在 %2(1范围内全部滚动体受 力， 这样做， 肯定比少数几个滚动体受力的情况要好， 而且还能多承受负荷。 由上述讨论可知， 预紧后的轴承 工作时， 再承受同样的负荷， 其接触变形肯定比未预紧 轴承的接触变形要小， 因此可以提高轴承的支承刚度， 同时还可以补偿轴承在使用中一定的磨损量。
中负荷轴承预紧力额定动负荷圆锥滚子轴承预紧力的估算重负荷轴承预额定动负荷如果我们要估计一滚动轴承的预紧力大小首先可以根据设备的使用状况大致定出轴承是重负荷中负荷轻负荷微负荷四种负荷状况中的哪一种类型然后再在设计手册上查出该轴承的额定动负荷的数值是多少最后只要将额定动负荷除以一个系数就可以大致确定轴承预紧力的大小了
制造・材料
滚动轴承预紧的意义和预紧力的估算及调整
"
摘
李红光
要 ! 简述了轴承预紧的意义， 提出了在实践中怎样对轴承进行预紧力的估算和实施预紧的方法及应注意的事 估算方法 调整预紧方法 文献标识码： ’ 文章编号： $((( ) *++, - .((* / (+ ) ((*0 ) (* 圆锥滚子轴承来讲， 由于滚动体表面是一条直线， 故受 轴向力作用后， 其载荷 ) 变位关系一般也总是一条直 线， 因此， 对这种轴承来讲， 预紧力起不到增加轴承刚 度的作用。 但是向心球轴承和圆锥滚子轴承因通常情况下均 成对使用， 故在预紧后都可以提高轴承的支承刚度。 圆 锥滚子轴承由于它是锥形结构， 所以圆锥滚子轴承通 常均是成对使用。 这里用附图来作分析， 假定圆锥滚子 轴承用 3 形圈一样的橡胶环来表示， 两对 3 形圈表示 两个圆锥滚子轴承， 并装在同一根轴上， 螺母则为用来 表示施加轴向预紧力的工具。 表示无轴向力负荷和无预紧力的情况 5 这 附图 （ 4） 时 !$ 6 !. 6 "5 就是左右两个截面直径为 " 的 3 形橡 胶圈处于自由状态， 但各处间隙为零。 附图 （ 表示有轴向力负荷但无预紧力， 则： 7） 左侧轴承： !% 6 " ) ! 8 6 " ) # 8 9 $ 右侧轴承： !* 6 " : ! 8 6 " : # 8 9 $ 式中 — 在轴向力作用下， 模拟轴承 3 形橡胶圈 !8 —— 产生的变形 5 ;; — 轴向力， #8 —— < — 模拟轴承 3 形橡胶圈刚度， $ —— < 9 ;; 设由于模拟轴承 3 形橡胶圈受到轴向力的作用， 左边 右边 3 形橡胶圈处产生了间 3 形橡胶圈被压缩了 !8 ， 隙 !8 。 可以看出左侧 3 形橡胶圈承受全部轴向力， 右 侧 3 形橡胶圈不受力。 附图 （ 表示无轴向力负荷， 有预紧力， 由于事先 =） 左、 右3形 拧紧了螺母， 对两个 3 形橡胶圈同时加压， 橡胶圈均产生变形 !> ， 则 右侧轴承： 左侧轴承： !0 6 " ) ! > ； ! 2 6 " ) !> 表示有轴向力负荷， 有预紧力， 则 附图 （ ?） 左侧轴承： !@ 6 " ) ! > ) ! 8 6 " ) ! > ) # 8 9 . $ 右侧轴承： !, 6 " ) ! > : ! 8 6 " ) ! > : # 8 9 . $ 式中 — 拧紧螺母使 3 形橡胶圈产生的预变形 !> —— — 承受轴向力使 3 形橡胶圈产生的变形 !8 —— — 轴向力 #8——
轴承的预紧
轴承的预紧轴承是机械设备中常见的零件，用于支撑和引导旋转或往复运动的轴。
轴承的预紧是指在安装和使用轴承时，通过调整轴承的装配间隙或紧固力矩，使轴承在工作过程中保持适当的预压力，以确保轴承运转的稳定性和正常工作。
轴承的预紧对于机械设备的正常运行至关重要。
首先，适当的预紧可以确保轴承在工作时具有足够的刚度和承载能力，使其能够承受外部载荷和振动。
如果轴承预紧过紧，会增加摩擦，导致轴承过早磨损或损坏；如果预紧过松，则会使轴承在工作时产生松动，引起振动和噪声，甚至导致轴承断裂。
因此，通过合理的预紧可以延长轴承的使用寿命，提高设备的可靠性和效率。
轴承的预紧方式主要有两种：机械预紧和热胀冷缩预紧。
机械预紧是通过调整轴承的装配间隙或紧固力矩来实现的。
在装配轴承时，根据轴承的类型和要求，可以采用不同的装配方法。
例如，在滚子轴承中，可以通过调整滚子和滚道的配合间隙来实现预紧；在滑动轴承中，可以通过调整轴承套的厚度或安装间隙来实现预紧。
而热胀冷缩预紧是利用轴承材料的热胀冷缩特性来实现的。
当轴承在装配时被加热或冷却时，由于材料的热胀冷缩，轴承的内圈和外圈之间会产生一定的预压力，从而实现预紧效果。
在轴承的预紧过程中，需要注意以下几点。
首先，预紧力的大小应根据轴承的类型、尺寸和使用条件来确定。
通常情况下，轴承的制造商会提供相应的预紧力数值或调整方法，可以参考其提供的技术资料。
其次，预紧力的调整应均匀分配在轴承的各个轴向上，以避免局部过紧或过松。
此外，预紧力的调整应在轴承安装完毕后进行，并在运行一段时间后进行复查和调整，以确保轴承的预紧力始终处于适当的状态。
轴承的预紧是机械设备正常运行的基础，它直接影响到轴承的寿命和工作效率。
因此，在选择和安装轴承时，必须充分考虑轴承的预紧要求，并根据实际情况进行调整。
通过合理的预紧，可以保证轴承的稳定工作，延长轴承的使用寿命，提高设备的可靠性和效率。
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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，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、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，应选择中预紧或重预紧。
正确地选取预紧量要进行理论计算，还要根据使用经验。
安装时准确地测定预紧量是困难的，同时，预紧量对摩擦和温升的影响也是很复杂的，可通过测量摩擦力矩、轴的轴向位移量来选择和控制预紧量。