轴承预紧
角接触球轴承计算预紧量
角接触球轴承计算预紧量角接触球轴承是一种常用的轴承类型，在机械设备中起到支撑和传递载荷的作用。
为了确保轴承的正常运行和寿命的延长，正确的预紧量是非常重要的。
本文将介绍角接触球轴承的预紧量计算方法，帮助读者了解如何在实际应用中正确设置预紧量。
一、角接触球轴承的结构和工作原理角接触球轴承由内外圈、滚动体（球）和保持架组成。
内外圈之间的接触角度通常为15°或25°，这决定了轴承的承载能力和刚度。
在工作时，滚动体在内外圈之间滚动，承受来自轴向和径向方向的载荷。
预紧量的设置可以调节轴承的刚度和摩擦，进而影响轴承的运行性能。
二、预紧量的定义和作用预紧量是指在安装轴承时，通过调整轴承内圈和外圈之间的间隙，使其产生一定的压力，从而保证轴承在工作时不会出现过大的游隙或过紧的情况。
适当的预紧量可以提高轴承的刚度和传递载荷的能力，减少滚动体的滑动和滚动接触应力，从而延长轴承的使用寿命。
三、计算预紧量的方法计算预紧量的方法有多种，下面分别介绍两种常用的方法。
1. 涉及轴向力和径向力的预紧量计算方法当轴承同时承受轴向力和径向力时，可以根据以下公式计算预紧量：Ax = kx * FxAr = kr * Fr其中，Ax和Ar分别为轴向力和径向力的预紧量，kx和kr为轴向力和径向力的预紧系数，Fx和Fr为轴向力和径向力。
2. 涉及转矩的预紧量计算方法当轴承承受转矩时，可以根据以下公式计算预紧量：M = kM * F其中，M为转矩，kM为转矩的预紧系数，F为轴向力。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的计算方法，并根据设计要求和轴承的额定参数确定预紧系数的取值。
需要注意的是，预紧量的设置应该考虑到轴承的使用条件、工作环境和预期寿命等因素，综合考虑才能得出合理的预紧量数值。
四、预紧量的调整和检验在安装角接触球轴承时，预紧量的调整是非常重要的。
一般情况下，首先根据设计要求计算出初步的预紧量数值，然后在安装过程中逐步调整，直到达到合适的预紧量。
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.
圆锥滚子轴承轴向定位预紧刚度计算
圆锥滚子轴承轴向定位预紧刚度计算圆锥滚子轴承是一种常用的轴承类型，它具有较高的负载能力和刚度，被广泛应用于机械设备中。
在使用过程中，轴承的轴向定位预紧刚度是一个重要的参数，它直接影响着轴承的工作性能和寿命。
轴向定位预紧刚度是指轴承在承受轴向力时的变形程度。
由于轴向力的作用，轴承内部的滚动体和滚道之间会产生一定的变形，这会影响到轴承的工作性能。
因此，为了保证轴承的正常工作，需要对轴向定位预紧刚度进行计算和调整。
在进行轴向定位预紧刚度的计算时，首先需要确定轴承的几何参数，包括内径、外径和长度等。
然后，根据轴承的材料特性和受力情况，使用相应的材料力学模型进行计算。
常用的计算方法有有限元分析法和解析法。
有限元分析法是一种常用的计算方法，它可以将轴承的几何参数和材料特性输入到计算软件中，通过有限元网格划分和数值计算，得出轴向定位预紧刚度的结果。
这种方法具有较高的精度和准确性，但需要使用专业的有限元分析软件并掌握相应的计算技术。
解析法是一种简化的计算方法，它通过对轴承的受力情况进行分析和推导，得出轴向定位预紧刚度的近似解。
这种方法不需要使用复杂的计算软件，只需要一些基本的数学和力学知识即可进行计算。
虽然解析法的精度相对较低，但在一些简化的工程问题中是比较常用的方法。
无论是使用有限元分析法还是解析法，都需要考虑轴承的材料特性和受力情况。
轴承的材料特性包括弹性模量、泊松比和屈服强度等，这些参数可以通过实验或文献资料获取。
受力情况包括轴向力的大小和方向，这些参数可以根据实际工作条件进行估算或测量。
根据轴承的材料特性和受力情况，可以得出轴向定位预紧刚度的计算结果。
如果计算结果不满足设计要求，可以通过调整轴承的几何参数或材料特性来改善刚度性能。
例如，增加轴承的长度或直径可以增加刚度，选择更高强度的材料也可以提高刚度。
轴向定位预紧刚度是圆锥滚子轴承设计中的重要参数，它直接影响着轴承的工作性能和寿命。
通过合理的计算方法和参数选择，可以得到满足设计要求的轴向定位预紧刚度，从而确保轴承的正常工作。
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.
滚动轴承的预紧方法
滚动轴承的预紧方法
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。
定压预紧是用螺旋弹簧、碟形弹簧等使轴承得到合适预紧的方法。
预紧弹簧的刚性—般要比轴承的刚性小得多，所以定压预紧的轴承相对位置在使用中会有变化，但预紧量却大致不变。
定位预紧与定压预紧的比较如下:
(1)在预紧量相等时，定位预紧对轴承刚性增加的效果较大，而且定位预紧时刚性变化对轴承负荷的影响也小得多。
(2)定位预紧在使用中，由于轴和轴承座的温度差引起的轴向长度差，内外圈的温度差引起的径向膨胀量以及由负荷引起的位移等的影响，会使预紧量发生变化；而定压预紧在使用中，预紧的变化可忽略不计。
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双列圆柱滚子轴承预紧方法
双列圆柱滚子轴承预紧方法
双列圆柱滚子轴承的预紧方法可以采用以下几种方式：
1. 通过安装调整孔：即在安装滚子轴承时，在轴承的外圈上设置有调整孔。
通过调整调整孔上的螺栓来改变轴承的预紧程度。
2. 通过压入杆：在滚子轴承的外圈上设置有预紧压入孔，通过调整压入杆的位置，来改变轴承的预紧程度。
3. 通过压盖和螺丝：在轴承的外圈上安装有压盖和螺丝，通过调整螺丝的紧度，来改变轴承的预紧程度。
需要注意的是，无论是使用哪种方法进行轴承的预紧，都需要根据实际情况来确定轴承的预紧力，以保证轴承能够正常工作并延长使用寿命。
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滚动轴承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。
定压预紧是用螺旋弹簧、碟形弹簧等使轴承得到合适预紧的方法。
预紧弹簧的刚性—般要比轴承的刚性小得多，所以定压预紧的轴承相对位置在使用中会有变化，但预紧量却大致不变。
定位预紧与定压预紧的比较如下:
(1)在预紧量相等时，定位预紧对轴承刚性增加的效果较大，而且定位预紧时刚性变化对轴承负荷的影响也小得多。
(2)定位预紧在使用中，由于轴和轴承座的温度差引起的轴向长度差，内外圈的温度差引起的径向膨胀量以及由负荷引起的位移等的影响，会使预紧量发生变化；而定压预紧在使用中，预紧的变化可忽略不计。
滚动轴承代号含义
2010-12-07 18:02皇帝232|分类：工程技术科学|浏览8959次
说明一下代号的含义：36207，7210B,7210AC,30316,7305B/P4
机械设计基础课的练习，不会做，大家帮忙解答下，最好告诉我答案同时告诉我下怎么做的，谢谢
检举| 2010-12-07 19:20提问者采纳
36207：3是圆锥滚子轴承，6是宽度系列代号，2是直径系列代号，07是内径代号表示轴承内径为7乘5=35mm 7210B：7是角接触球轴承2是尺寸系列代号02，其0宽度系列代号，按规定省略2是直径系列代号！10为内径代号为10乘5=50mm C指公称接触角为十五度！7120AC同上，AC指公称接触角为二十五度！30316:3是圆锥滚子轴承03为尺寸系列代号其中0是宽度代号3是直径代号16是内径代号16乘5=80mm 7305B/P4：7是角接触球轴承3为内径代号（03)0为宽度代号可省略3为直径代号05为内径代号5乘5=25mmB指公称接触角为四十度P4为公差代号指精度高于五级！
基本代号用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型，一般最多为五位数，先分述如下：
1）轴承内径用基本代号右起第一、H位数字表示。
对常用内径d=20～480mm的轴承内径一般为5的倍数，这两位数字表示轴承内径尺寸被5除得的商数，如04表示d＝20mm；12表示d＝60mm等等。
对于内径为10mm、12mm、15mm和17mm的轴承，内径代号依次为00、01、02和03。
对于内径小于10mm和大于500mm 轴承，内径表示方法另有规定，可参看GB／T272—93。
2）轴承的直径系列（即结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列）用基本代号右起第三位数字表示。
例如，对于向心轴承和向心推力轴承，0、1表示特轻系列；2
表示轻系列；3表示中系列；4表示重系列。
各系列之间的尺寸对比如下图所示。
推力轴承除了用1表示特轻系列之外，其余与向心轴承的表示一致。
3）轴承的宽度系列（即结构、内径和直径系列都相同的轴承宽度方面的变化系列）用基本代号右起第四位数字表示。
当宽度系图13－4直径系列的对比列为0系列（正常系列）时，对多数轴承在代号中可不标出宽度系列代号O，但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，宽度系列代号0应标出。
直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号。
4）轴承类型代号用基本代号右起第五位数字表示（对圆柱滚子轴承和滚针轴承等类型代号为字母）。
2．后置代号
轴承的后置代号是用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等等。
后置代号的内容很多，下面介绍几个常用的代号。
1）内部结构代号是表示同一类型轴承的不同内部结构，用字母紧跟着基本代号表示。
如：
接触角为15°、25°和40°的角接触球轴承分别用C、AC和B表示内部结构的不同。
2）轴承的公差等级分为2级、4级、5级、6级、6X级和0级，共6个级别，依次由高级到低级，其代号分别为／PZ、／P4‘／PS、／P6、／P6X和／PO。
公差等级中，6X级仅适用于圆锥滚子轴承；0级为普通级，在轮承代号中不标出。
3）常用的轴承径向游隙系列分为1组、2组、0组、3组、4组和5组，共6个组别，径向游隙依次由小到大。
o组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号中不标出，其余的游隙组别在轴承代号中分别用／CI、／CZ、／C3、／C4、／CS表示。
3．前置代号
轴承的前置代号用于表示轴承的分部件，用字母表示。
如用L表示可分离轴承的可分离套圈；K表示轴承的滚动体与保持架组件等等。
实际应用的滚动轴承类型是很多的，相应的轴承代号也是比较复杂的。
以上介绍的代号是轴承代号中最基本、最常用的部分，熟悉了这部分代号，就可以识别和查选常用的轴承。
关于滚动轴承详细的代号方法可查阅GBT272－93。