一般滾動軸承在工作狀態(tài)下都具有一定的游隙。但為了達到特定的目的,在配置軸承時,通過一定的調整方法使軸承獲得一定的內部載荷,以負游隙狀態(tài)使用,這種使用方法稱為預緊。采用預緊可以提高軸承的旋轉精度、增加軸承裝置的剛性、減小機器工作時軸的振動。 上圖為滾動軸承的預緊 預緊的用途: 1. 提高旋轉精度。軸承預緊后,消除了內部游隙,每個滾動體都承受著一定的預載荷,從各個方向支撐著套圈,可以提高旋轉精度,使軸在徑向和軸向能正確定位,提高軸的旋轉精度。 2. 提高剛度。滾動體與滾道接觸處都是彈性接觸,可以把滾動體看做彈簧。有游隙的軸承,只有受力方向的幾個彈簧支承。預緊后的軸承,各個方向都有彈簧支承,而且有一定的預壓量,承受載荷的滾動體數(shù)目比有游隙時多,因此可以提高剛度。球軸承中,球與溝道的接觸變形與載荷之間的關系是非線性的,隨著預載荷的增加,接觸剛度提高。 3. 提高軸承的壽命。預緊后,受載滾動體數(shù)增加,每個滾動體受的載荷減小了,同時可以把載荷比較均勻地分布在每個滾動體上,所以可以提高軸承的壽命。 4. 提高軸承的阻尼和降低噪聲。預緊使?jié)L動體與滾道間建立起穩(wěn)定的油膜,提高了滾動體與滾道間的阻尼,可以提高支承結構的動態(tài)特性和降低噪聲。 5. 改善角接觸球軸承的動態(tài)性能。在高速旋轉的角接觸球軸承中,適當預緊可以防止鋼球發(fā)生陀螺旋轉,防止或減小鋼球的公轉打滑,還可以控制鋼球的自旋滑動。 6. 抑制振紋和摩擦磨損。用于低粗糙度加工機床的無振紋加工,或經常起動和停車需控制摩擦磨損的機構中。 7. 控制滾動體公轉及自轉的打滑現(xiàn)象。如用于高頻電動機中使用的向心推力球軸承和噴氣發(fā)動機上的圓柱滾子軸承等。 8. 補償運行中的磨損。軸承在運轉中會因為磨損而導致游隙的增加,這種情況可以通過預緊來補償。 預緊的方式: 按照施加預緊載荷的方法,軸向預緊又分為定位預緊和定壓預緊兩種。 一. 軸向預緊 按照施加預緊載荷的方法,軸向預緊又分為定位預緊和定壓預緊兩種: 1. 定位預緊 通過調整套筒的長度或墊圈厚度給軸承施加預載荷的方法稱為定位預緊。成對雙聯(lián)軸承在配對的兩軸承內圈端面磨去一定的預變形量,安裝之后實現(xiàn)預緊,也屬于定位預緊。 通過定位預緊可顯著提高支承系統(tǒng)的軸向剛度。應當指出,對于施加預載荷的向心推力球軸承,支承系統(tǒng)的徑向剛度也有顯著提高。滾子軸承的載荷與變形關系近似為線性,所以,對單個滾子軸承加預載荷不能提高滾子軸承的剛度。但是,對于成對安裝的圓錐滾子軸承,采用定位預緊時,卻能像球軸承一樣,可以顯著地提高支承系統(tǒng)的軸向剛度。這是因為在預緊的情況下,軸向工作載荷是由兩個軸承共同承受的緣故。成對安裝的圓錐滾子軸承的預緊原理與球軸承一樣,在同樣的軸向工作載荷作用下,有預緊時支承系統(tǒng)的軸向位移僅為無預緊時的一半。因此,通過定位預緊,圓錐滾子軸承支承系統(tǒng)的軸向剛度可以提高一倍。使預緊支承系統(tǒng)中的一個軸承完全不受載荷時的外加軸向載荷稱為卸緊載荷。 軸承的預緊結構 2. 定壓預緊 通過彈簧實現(xiàn)預緊的方法稱為定壓預緊。與定位預緊相比,在同樣預載荷下,定壓預緊對支承系統(tǒng)軸向剛度的增加不顯著。但是,定位預緊時,軸受熱的長度變化及套圈受熱的徑向膨脹會影響預緊量的變化,外加軸向載荷會使其中一個軸承的預緊量減小或卸緊,而定壓預緊不存在這些問題。要求高剛度時一般采用定位預緊;在高速運轉中,要求旋轉精度高,且要防止?jié)L動體發(fā)生滑動時,宜采用定壓預緊。 二、 徑向預緊 利用過盈配合,或者利用緊定套、退卸套使內圈脹大,以消除徑向游隙并實現(xiàn)預緊的方法稱為徑向預緊。采用空心圓柱滾子的高速向心圓柱滾子軸承,在軸承結構設計上使軸承裝配之后滾子與內外圈之間有一定的預變形,也屬于徑向預緊。徑向預緊很少使用,其目的是擴大滾動體受載區(qū)、減輕滾動體打滑、提高旋轉精度等。 徑向預緊 三、 徑向預緊 利用過盈配合,或者利用緊定套、退卸套使內圈脹大,以消除徑向游隙并實現(xiàn)預緊的方法稱為徑向預緊。采用空心圓柱滾子的高速向心圓柱滾子軸承,在軸承結構設計上使軸承裝配之后滾子與內外圈之間有一定的預變形,也屬于徑向預緊。徑向預緊很少使用,其目的是擴大滾動體受載區(qū)、減輕滾動體打滑、提高旋轉精度等。 |
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