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角接触球轴承的预紧方式及预紧力的选择

时间:2021-04-12 13:47:23 点击:122 次 来源:洛阳普瑞斯轴承技术有限公司
  通常滚动轴承在安装时会预先对轴承施加轴向负荷,让轴承内部带有负的轴承游隙,这种做法就被成为预紧。适当的预紧可增加轴承的刚度。一般的,滚动轴承有轴向预紧和径向预紧,其中角接触球轴承就比较适合轴向预紧,在轴向预紧中,角接触球轴承的预紧方式又可分为两种,定压预紧和定位预紧。下面普瑞斯小编就来具体介绍下这两种预紧方式,以及预紧方式和预紧力如何选择。
  

  一、角接触球轴承的预紧方式

  角接触球轴承

  1、定压预紧

  
  利用螺旋弹簧碟形弹簧等预紧装置,让角接触球轴承得到合适的预紧。由于弹簧的刚性比轴承的刚性小得多。因此。定压预紧轴承其相对位置在使用过程中会随转速及外载的变化而有所改变。但预紧力的大小是由预紧装置本身决定的。所以。其值基本不变。且不受工作温度的影响。
  
  施加了定位预载荷的角接触球轴承高速旋转时,主轴高速旋转时,产生作用于球上的离心力内圈的离心力导致自身膨胀以及内外套圈的温差等。引起轴承相对位置的微小变化由弹簧吸收。显然。定压预紧对高速旋转性能有利。但对系统刚度不利。
  

  2、定位预紧

  
  通过预选定的内外圈隔套或垫圈使组配轴承内圈和外圈之间处于某一固定位置,从而使轴承获得合适的预紧。定位预紧的轴承在使用过程中,其相对位置是不会改变的,由于工作温度的变化会引起轴及轴承座的尺寸以及组配轴承间的定位部件尺寸发生变化,因此,直影响到轴承预紧力的变化。
  
  施加了定位预载荷的角接触球轴承高速旋转时,由于离心力的作用,球成楔子状进入内圈和外圈沟道之间,使预载荷增加。另外,,由离心力引起的轴承内圈沟道直径膨胀轴承发热产生的内外圈温差以及球的膨胀等导致轴承内部游隙减小,更增加了预载荷值。因此,应根据轴承内部零件的几何关系,从径向和轴向的几何平衡条件出发,推导出轴承旋转中的预载荷。显然,计算过程是非常复杂的。在实际应用中,可以根据润滑方法转速额定工作载荷大小以及所积累的经验,经过反复试验可得出理想预紧力。
  

  二、角接触球轴承预紧方式的选择

  
  预紧方式的选择对预紧效果的影响很大。通过对比上述两种预紧方式,可以发现预紧力相同时,定位预紧轴承的轴向位移较小,易于获得高刚性;定压预紧可利用弹簧吸收负荷的变化及运转时轴与外壳的温差引起的轴伸缩等,因此预紧力变化小,可获得稳定的预紧力;定位预紧可施加大的预紧力。所以对于预紧方式的选择可参考以下两点:
  
  1、在需要获得高刚性时宜采用定位预紧。而对需要高速旋转、防止轴向振动以及用于卧轴的推力轴承,则宜采用定压预紧。
  
  2、对机床主轴轴承来说,当要求高刚度时宜采用定位预紧;而当轴承处于高速运转状态时,为防止或减小滚动体的公转打滑以及陀螺运动,轴承应采用合适的定压预紧。
  

  三、角接触球轴承预紧力的选择

  
  预紧力大小的选择同样对预紧效果的影响很大。通常,轴承厂商对组配轴承规定了轻、中、重三种预紧力,通过控制轴承内外圈的端面凸出量来达到实现轴承预紧程度的目的。轴承的预紧力越大,则刚度有所提高,但一定转速下轴承的温升也越高。通常,机床主轴轴承的温升是有一定限制,因此,预紧力的选择应遵循以下原则:
  
  1、机床载荷大,刚度要求高,转速较低或允许的温升较高时,如普通精度级机床,应选较大的预紧力;反之,则选较小的预紧力。
  
  2、重预紧用于低速要求高刚度的场合,如齿轮和螺纹加工机床的分度轴;
  
  3、中预紧用于中等转速中等载荷的外圆磨床螺纹磨床、齿轮磨床精密车床和加工中心等主轴;
  
  4、轻预紧用于高速轻载或允许温升较低的精密高精密机床主轴,如内圆磨床、坐标镗床精密及高精密加工中心等。
  

  四、角接触球轴承预紧目的

  
  1、提高轴向及径向定位精度,同时减小轴的跳动,提高旋转精度;
  
  2、提高轴承刚性及提高齿轮啮合精度;
  
  3、抑制滚动体旋转滑动、公转滑动和自转滑动,减少擦伤;
  
  4、防止振动及共振引起的轴承异音;
  
  5、保证滚动体与套圈相对位置的正确。
  
  综上,角接触球轴承的预紧方式可分为定压预紧和定位预紧。定压预紧是采用预紧装置让轴承获得预紧,定位预紧是通过预选定的垫圈和轴承内外圈处于固定位置使轴承获得预紧。而角接触球轴承的预紧方式和预紧力的选择对预紧效果影响较大,所以要注意预紧方式和预紧力的选择,如果您对角接触球轴承还有疑问或需求,欢迎联系普瑞斯详询~