轴承预紧的作用
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.
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。
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’)。
轴承预紧的原理、作用
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。
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作者：马更生丁开瑞张旭平来源：《山东工业技术》2016年第14期摘要：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。
关键词：轴承；预紧力；估算；调整；性能；寿命DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.1820 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。
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。
第十三章_滚动轴承-答案[1]1
![第十三章_滚动轴承-答案[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/24d075db0b4c2e3f562763b8.png)
《滚动轴承》习题一、填空题1.滚动轴承预紧的目的在于增加轴承的刚性，减少轴承的振动2.滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与座孔的配合应采用基轴制。
3.30207(7207)轴承的类型名称是圆锥滚子轴承，内径是35 mrn，它承受基本额定动载荷时的基本额定寿命是106转时的可靠度是90% 。
这种类型轴承以承受径向向力为主。
4.滚动轴承的基本额定动负荷C,当量动负荷P和轴承寿命L h三者的关系式为,io6(C V5.滚动轴承的基本额定动负荷是指使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为106转。
6.滚动轴承的选择主要取决于轴承所承受的载荷大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求，装拆方便及经济性要求，滚动轴承按其承受负荷的方向及公称接触角的不同，可分为主要可承受径向负荷的向心轴承和主要承受轴向负荷的推力轴承。
7.滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在跨距较小或工作温度不高情况下。
8.在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在跨距比较大或工作温度比较高情况下。
9•安装于某轴单支点上的代号为7318 B/DF的一对滚动轴承，其类型名称为』接触球轴承：内径尺寸d= _________________________________ m m，公称接触角：■=40 ;直径系列为中系列：精度等级为0级：安装形式为成面对面安装。
10.安装于某轴单支点上的代号为32310 B/P4/DB的一对滚动轴承，其类型名称为圆锥滚子轴承：内径尺寸d= 50 mm；公差等级符合标准规定的4 级 _______ ; 安装形式为成背对背安装 ____________ 。
11.在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作106转而不发生点蚀，12.滚动轴承的内、外圈常用材料为轴承铬钢,保持架常用低碳钢材料。
13.与滚动轴承7118相配合的轴径尺寸是90 mm。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。