軸承 · 發(fā)布于 2022-07-05 11:23:36 · 5390點擊
根據(jù)實際應用情況,可能需要對軸承進行預緊。
例如,如果要求高剛性或?qū)ξ恢每刂?,那么就需要預緊。 同樣,如果運行的軸承上存在極輕載荷或無外部載荷時,那么就需要預緊來確保最小載荷。
軸承預緊的效果有如下幾個方面:
1、提高軸承剛性;
2、更適合高速旋轉(zhuǎn);
3、提高旋轉(zhuǎn)精度和定位精度;
4、抑制動和噪音;
5、減輕軸承滾動體磨損;
6、防止外部振動產(chǎn)生的磨蝕。
但是軸承預緊過大會導致軸承異常發(fā)熱、旋轉(zhuǎn)扭矩增大并最終導致軸承壽命縮短,因此選擇合適的預緊方式和預緊力就非常重要。
軸承預緊的方法:
1.定位預緊。即將相對向軸承固定,調(diào)整軸承的寬度尺寸、點券、墊片等尺寸,施加規(guī)定預緊力。
2.定壓預緊。利用彈簧墊片(波墊)或者其他零部件進行預緊。
通過定位或者定壓預緊通常通過施加一定的力,有時候會通過距離或路徑上的位移,或在安裝時測量摩擦力矩來完成。
預緊載力可以從一些成熟的設計中得出經(jīng)驗資料或者通過嚴格計算得出,并應用到類似的設計中。計算結(jié)果和實際應用之間的一致性,取決于相關零部件的預計工作溫度和彈性特性與實際運行工況的一致性程度,而最關鍵的部件就是軸承座。
預緊考慮因素:預緊根據(jù)不同的軸承類型,可以是徑向,也可以是軸向。
例如,超精密圓柱滾子軸承,由于其設計的原因,只能在徑向施加預緊,而角接觸球軸承和圓錐滾子軸承則只能在軸向施加預緊。
單列圓錐滾子軸承或角接觸球軸承通常與另一個同樣類型和尺寸的軸承以背對背(載荷線朝軸承軸線分開)或面對面(載荷線朝軸承軸線聚合,)的方式配對使用。
單列角接觸球軸承也一樣。與面對面配置的軸承相比,當軸承采用背對背配置時,壓力中心之間的距離L更長。背對背配置可承載更大的傾覆力矩。
如果軸的運行溫度高于軸承座,則安裝時在環(huán)境溫度下設置的預緊需要改變。由于軸的熱膨脹會使其在軸向和徑向變大,背對背配置對熱膨脹影響的敏感度低于面對面配置。
調(diào)整軸承系統(tǒng)的預緊時,必須將其偏差控制在最小的范圍之內(nèi),這點非常重要。若要在安裝圓錐滾子軸承時降低預緊偏差范圍,應先將軸承轉(zhuǎn)動若干次,以確保滾子的端面與內(nèi)圈的擋邊有良好的接觸。
關于使用彈簧來預緊的方法:
通過對軸承施加預緊,可以減少小型電機或相似設備中的噪音。
施加預緊最簡單的方法是使用波形彈簧。彈簧作用在兩個軸承中的一個外圈上。該外圈必須能夠軸向位移。
即使軸承因軸的膨脹而發(fā)生了軸向移動,預緊力實際上能夠保持不變。所需的預緊力可用以下公式進行估算:
F = kd
F:預加載荷力 [kN]
k:系數(shù),對于小型電機,系數(shù) k 取值在 0.005 和 0.01 之間。如果預緊主要用于在靜止狀態(tài)下防止外部振動損壞軸承,需要更大預緊力,應選用 k=0.02。
d:軸承內(nèi)徑 [mm]
在高轉(zhuǎn)速的磨床主軸應用中,以彈簧在角接觸球軸承施加預緊也是常用的方法。但這個方法不適合要求高剛性、軸向載荷方向變化或會發(fā)生不確定峰值載荷的軸承應用場合。
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