关于机床滚动轴承和滚珠丝杠的预紧方法分析
滚动轴承装配的调整与预紧
滚动轴承装配的调整与预紧【摘要】滚动轴承游隙的调整和预紧工艺，是提高轴承旋转精度和承载能力、降低传动系统振动和噪声的有效手段。
装配工作中应弄清概念，明确轴承装配的技术要求，同时还要兼顾轴承温升的控制和保持良好的润滑，对此工艺方法正确加以运用，能够保证滚动轴承装配的质量。
【关键词】游隙；调整；预紧0.前言滚动轴承的装配是钳工装配和修理工作中的基本操作，而游隙的调整和预紧是滚动轴承装配工作的重要环节。
准确把握游隙调整和预紧的工艺概念，并且在装配工作中正确地运用这种工艺方法，是轴承装配工作质量的保证。
1.基本概念及原理（1）滚动轴承的游隙是指在无负荷时一个套圈固定的情况下，另一个套圈沿径向或轴向所作的最大活动量，故游隙又分为径向游隙和轴向游隙两种。
滚动轴承装配时，游隙不能太大，也不能太小。
游隙太大，会造成同时承受载荷的滚动体数量减少，单个滚动体的载荷增大，从而降低轴承的旋转精度，减少使用寿命；游隙太小，会使摩擦力增大，产生的热量增加，加剧磨损，同样能使轴承的使用寿命减少。
因此，轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。
（2）滚动轴承的装配是钳工装配和修理工作中的基本操作，而游隙的调整和预紧是滚动轴承装配工作的重要环节。
准确把握游隙调整和预紧的工艺概念，并且在装配工作中正确地运用这种工艺方法，是轴承装配工作质量的保证。
滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙两种。
滚动轴承装配时，游隙不能太大，也不能太小。
游隙太大，会造成同时承受载荷的滚动体数量减少，单个滚动体的载荷增大，从而降低轴承的旋转精度，减少使用寿命；游隙太小，会使摩擦力增大，产生的热量增加，加剧磨损，同样能使轴承的使用寿命减少。
因此，轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。
2.轴承预紧预紧就是轴承在装配时，给内圈或外圈一个轴向力，以消除轴承游隙，并使滚动体与内、外圈接触处产生初变形。
预紧能提高轴承在工作状态下的刚度和旋转精度，承受载荷较大，旋转精度要求较高的轴承，大都是在无游隙甚至有少量过盈的状态下工作的，这种情况下就需要在装配时对轴承进行预紧。
滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理
滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理以滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理为标题滚珠丝杠副是一种常见的传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧是确保其传动性能和使用寿命的重要因素。
本文将从滚珠丝杠副的基本结构开始，介绍轴向间隙的调整和预紧的原理和方法。
一、滚珠丝杠副的基本结构滚珠丝杠副由螺杆、螺母和滚珠组成。
螺杆是主动件，螺母是从动件，滚珠则位于螺杆和螺母之间，起到传递力和减小摩擦的作用。
滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧对其传动精度和运行平稳性具有重要影响。
二、轴向间隙调整的原理轴向间隙是指螺杆和螺母之间的间隙，它会直接影响滚珠丝杠副的传动精度和刚度。
滚珠丝杠副在使用过程中，由于各种原因会产生一定的磨损和松动，导致轴向间隙的变化。
为了保证传动性能，需要及时调整轴向间隙。
轴向间隙调整的原理是通过改变滚珠丝杠副的结构尺寸或使用补偿零件来实现。
一种常见的调整方式是通过调整螺杆和螺母的螺纹尺寸来改变轴向间隙。
通常情况下，可以通过加工或更换螺杆和螺母来实现轴向间隙的调整。
三、轴向间隙的预紧为了保证滚珠丝杠副的传动精度和刚度，需要对轴向间隙进行预紧。
预紧是通过施加一定的轴向力来减小螺杆和螺母之间的间隙，提高传动刚度和精度。
轴向间隙的预紧可以通过两种方式实现：外力预紧和内力预紧。
外力预紧是指通过外部装置施加一定的轴向力来实现，常见的方式有弹簧预紧和液压预紧。
内力预紧是指通过滚珠丝杠副自身的结构和工作原理来实现，常见的方式有端部预紧和滚珠预紧。
四、轴向间隙调整和预紧的方法轴向间隙的调整和预紧是滚珠丝杠副维护和保养的重要内容。
为了保证滚珠丝杠副的正常运行和使用寿命，需要定期检查和调整轴向间隙。
常见的轴向间隙调整和预紧的方法有以下几种：1. 加工或更换螺杆和螺母：通过更换或重新加工螺杆和螺母的螺纹尺寸来调整轴向间隙。
2. 使用补偿零件：通过在螺杆和螺母之间加入补偿零件，来调整轴向间隙。
3. 外力预紧：通过外部装置施加一定的轴向力，如弹簧预紧和液压预紧。
(完整版)丝杠安装方式
图8-8 滚珠丝杠副的4种安装方式1-电动机2-弹性联轴器3-轴承4-滚珠丝杠5-滚珠丝杠螺母6-同步带轮7-弹性胀紧套8-锁紧螺钉滚珠丝杠副按预加负载形式分，可分为单螺母无预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母加大钢球径向预紧、双螺母垫片预紧、双螺母差齿预紧、双螺母螺纹预紧。
数控机床上常用双螺母垫片式预紧，其预紧力一般为轴向载荷的1/3。
滚珠丝杠副与滑动丝杠螺母副比较有很多优点：传动效率高、灵敏度高、传动平稳：磨损小、寿命长；可消除轴向间隙，提高轴向刚度等。
滚珠丝杠螺母传动广泛应用于中小型数控机床的进给传动系统。
在重型数控机床的短行程(6m以下)进给系统中也常被采用。
1．滚珠丝杠副的安装数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度之外，滚珠丝杠正确的安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。
螺母座及支承座都应具有足够的刚度和精度。
通常都适当加大和机床结合部件的接触面积，以提高螺母座的局部刚度和接触强度，新设计的机床在工艺条件允许时常常把螺母座或支承座与机床本体做成整体来增大刚度。
为了提高支承的轴向刚度，选择适当的滚动轴承也是十分重要的。
国内目前主要采用两种组合方式。
一种是把向心轴承和圆锥轴承组合使用，其结构虽简单，但轴向刚度不足。
另一种是把推力轴承或向心推力轴承和向心轴承组合使用，其轴向刚度有了提高，但增大了轴承的摩擦阻力和发热而且增加了轴承支架的结构尺寸。
近年来国内外的轴承生产厂家已生产出一种滚珠丝杠专用轴承，这是一种能够承受很大轴向力的特殊向心推力球轴承，与一般的向心推力球轴承相比，接触角增大到60º，增加了滚珠的数目并相应减小滚珠的直径。
这种新结构的轴承比一般轴承的轴向刚度提高了两倍以上，而且使用极为方便，产品成对出售，而且在出厂时已经选配好内外环的厚度，装配时只要用螺母和端盖将内环和外环压紧，就能获得出厂时已经调整好的预紧力。
滚珠丝杠副安装方式通常有以下几种：(1)双推一自由方式如图8-8a所示，丝杠一端固定，端自由。
滚珠丝杠间隙的调整
滚珠丝杠间隙的调整滚珠丝杠间隙调整的三种办法：垫片调隙式：通常用螺钉来连接滚珠丝杠两个螺母的凸缘,并在凸缘间加垫片;调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移,以达到消除间隙和产生预拉紧力的目的;这种结构的特点是构造简单、可靠性好、刚度高以及装卸方便;但调整费时,并且在工作中不能随意调整,除非更换厚度不同的垫片;螺纹调隙式：其中一个螺母的外端有凸缘而另一个螺母的外端没有凸缘而制有螺纹,它伸出套筒外,并用两个圆螺母固定着;旋转圆螺母时,即可消除间隙,并产生预拉紧力,调整好后再用另一个圆螺母把它锁紧;齿差调隙式：在两个螺母的凸缘上各制有圆柱齿轮,两者齿数相差一个齿,并装入内齿圈中,内齿圈用螺钉或定位销固定在套筒上;调整时,先取下两端的内齿圈,当两个滚珠螺母相对于套筒同方向转动相同齿数时,一个滚珠螺母对另一个滚珠螺母产生相对角位移,从而使滚珠螺母对于滚珠丝杠的螺旋滚道相对移动,达到消除间隙并施加预紧力的目的;滚珠丝杠常见故障的诊断和排除方法：滚珠丝杠副故障大部分是由于运动质量下降、反向间隙过大、机械爬行、润滑不良等原因造成的;故障现象:加工件粗糙度值高故障原因:导轨的润滑油不足够,致使溜板爬行排除方法:加润滑油,排除润滑故障故障现象：滚珠丝杆有局部拉毛或研损排除方法：更换或修理丝杆故障现象：丝杆轴承损坏,运动不平稳排除方法：更换损坏轴承故障现象：伺服电动机未调整好,增益过大排除方法：调整伺服电动机控制系统故障现象：反向误差大,加工精度不稳定故障原因：丝杆轴联轴器锥套松动排除方法：重新紧固并用百分表反复测试故障现象：丝杆轴滑板配合压板过紧或过松排除方法：重新调整或修研,用赛尺不入为合格故障现象：丝杆轴滑板配合楔铁过紧或过松排除方法：重新调整或修研,使接触率达70％以上,用赛尺不入为合格故障现象：滚珠丝杆预紧力过紧或过松排除方法：调整预紧力,检查轴向窜动值,使其误差不大于故障现象：滚珠丝杆螺母端面与结合面不垂直,结合过松排除方法：修理、调整或加垫处理故障现象：丝杆支座轴承预紧力过紧或过松排除方法：修理调整故障现象：滚珠丝杆制造误差大或轴向窜动排除方法：用控制系统自动补偿能消除间隙,用仪器测量并调整丝杆窜动故障现象：润滑油不足或没有排除方法：调节至各导轨面均有润滑油故障现象：其他机械干涉排除方法：排除干涉部位故障现象：滚珠丝杆在运转中转矩过大故障原因：二滑板配合压板过紧或研损排除方法：重新调整或修研压板,使赛尺塞不入为合格故障现象：滚珠丝杆螺母反向器损坏,滚珠丝杆卡死或轴端螺母预紧力过大故障原因：修复或更换丝杆并精心调整故障现象：丝杆研损排除方法：更换故障现象：伺服电动机与滚珠丝杆联接不同轴排除方法：调整同轴度并紧固连接座故障现象：无润滑油排除方法：调整润滑油路故障现象：超程开关失灵造成机械故障排除方法：检查故障并排除故障现象：伺服电动机过热报警排除方法：检查故障并排除故障现象：丝杆螺母润滑不良故障原因：分油器是否分油排除方法：检查定量分油器,油管是否堵塞,清除污物使油管畅通;故障现象：滚珠丝杆副噪声故障原因：滚珠丝杆轴承压盖压合不良排除方法：调整压盖,使其压紧轴承故障现象：滚珠丝杆润滑不良排除方法：检查分油器和油路,使润滑油充足故障现象：滚珠产生破损排除方法：更换滚珠故障现象：电动机与丝杆联轴器松动排除方法：拧紧联轴器锁紧螺钉。
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。
滚珠丝杠维修解析
滚珠丝杠维修解析摘要：随着社会的发展和科技的进步，我国的工业向着高效率，高精度，劳动力少的方向发展。
滚珠丝杠在使用过程中有着较高的运转精度和使用的灵活性。
因此广泛的在新型机床使用。
本文主要根据滚珠丝杠副维修关键技术维修经验，分析滚珠丝杠副故障原因及排除方法，介绍丝杆概念、安装方式，注意事项及维护保养。
主题词：滚珠丝杠；故障；维修1引言我厂大量的数控设备都有滚珠丝杠的应用。
随着设备使用年限的增长，滚珠丝杠产生的问题越来越频发，针对具体的问题，结合我近些年实际的操作，来阐述下我的观点，巩固自身所学的知识，并给的类似故障提供一种参考的方法2滚珠丝杠概念2.2滚珠丝杠的概念和优点滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。
它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。
如图1.图1 滚珠丝杠副的结构原理滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
由于具有很小的摩擦阻力，丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
如图2图2滚珠丝杠3滚珠丝杠副系统的安装方式滚珠丝杠的支承主要有以下四种，由于支承方式不同，使容许轴向载荷及容许同转转速也有所不同。
方式一:固定一固定用于高转速，高精度。
例如车间的U20五轴铣床和VCP800镗铣床。
方式二:固定一支承用于中等转速，高精度。
例如CNC201北村机床方式三:支承一支承用于中等转速，中精度。
例如数控大型铣床类设备，该种方式在我厂应用最为广泛。
方式四:固定一自由用于低转速，中精度，短轴丝杠。
例如万能工具铣床8130A该设备的Y轴便是用于此安装方式。
对于我厂加工设备而言，上述安装方式都有应用，但是普遍来说应用较多的方式三和方式四中的安装方式。
滚珠丝杠预紧在装配的应用
!５０ 的螺母对 ３６０°螺距 １．５ｍｍ， 相当 于 扭 转 角 １°伸 长 ４．２μｍ， 自 螺 纹 !５５ ×２ 起 扭 转 角 １°伸 长 ５．６μｍ） 。 将 螺母 ３ 固定在该位置上。
６） 以拧 紧力 矩 ＭＤ 相 对 轴 承 组 拧 紧螺母 ２ 并固定。
这样扭矩－ 转角法又可分成转角 弹性域和转角塑性域。塑性域 （ 屈服 点法） 它不受联接件制造误差及摩擦 因素影响， 控制精度高， 拧紧质量稳 定。是比较理想、节约材料、简化结 构的螺纹联接方法。
矩增加， 过小会出现间隙， 影响定位 精 度 。 在 一 般 情 况 下 ： 预 紧 力 ＦＰ＝ １／３ 轴 向 载 荷 Ｆｍ。预 紧 力 的 大 小 由 用 户 提 出， 丝杠生产厂家在制造过程根据用 户要求在出厂前进行预紧。
丝杠轴的拉压刚度与丝杠轴向固 定方式有关。轴向固定方式分为一端 固 定 〔见 图 １ａ ） 、 图 １ｂ ） 〕 和 两 端 固 定方式 〔见图 １ｃ ） 〕。
１） 用螺栓拧紧左端的单元， 销紧 并以拧紧力矩 ＭＤ 预紧螺母 １。
ＭＤ＝ ３ｄ 螺纹 ＦＶＫＦＶ１０－ ４ （ Ｎ·ｍ ） ２） 轻轻拧紧右边单元支座上的 螺钉。 ３） 先轻后紧交替相对旋紧螺母 ２ 和 ３ 并以 ＭＤ 拧紧螺母 ３。 ４） 完全拧紧右边单元支座上的 螺钉 （ 预钻的销孔销牢） 。 ５） 通过指针式测量表求得轴向 支撑面的零值位置。然后稍微松开螺 母 ２ 并小心旋拧螺母 ３ 直至测量表的 指针指示额定伸长值为止 （ 对于直至
定频、定位移幅值连续振动 ２ ｈ， 振动频率变化在±１Ｈｚ／ｈ 范围内， 位移 幅 值 变 化 在±１ ５ ％ 范 围 内 ；
$ ) & 有 效 台 面 尺 寸 ： １６００ｍｍ × １６００ｍｍ；
滚动轴承安装预紧力的控制方法
滚动轴承安装预紧力的控制方法摘要轴承的预紧力可以消除轴向间隙，减小反向误差，提高轴系回转精度。
轴向预紧可通过调整衬套或垫片的尺寸，也可以用螺旋弹簧、定力矩扳手等方法完成。
在预紧过程中可采用经验检测法、测旋转力矩法、传感器检测法等方法来控制轴承的预紧力。
关键词预紧力；摩擦力矩；游隙尺寸；定力矩扳手在滚动轴承安装以后，使滚动体与套圈滚道处于适当的预压紧状态，称为滚动轴承的预紧。
轴承预紧的目的是为了提高运转中的转动精度和支承刚度，减小振动和噪声，并且减轻由于惯性转矩等因素所引起的轴承滚动体相对于轴承内、外套滚道的相对滑动。
角接触轴承及对旋转精度和刚度有较高要求的轴系通常都采用预紧方法。
预紧力是利用装配过程中施加的外力给予轴承适当的预紧负荷。
预紧力过小会使轴承工作时存在间隙，导致支承刚度和旋转精度降低，引起振动和噪声。
预紧力过大会增加滚动体与内、外套圈滚道的摩擦，运转时温度升高过快，降低传动效率，减少轴承寿命。
只有施加合适的预紧力才可以消除轴向间隙，减小反向误差，提高轴系回转精度，降低振动及噪声。
给予轴承适当的预紧力，即使轴承经过一定时间的运转后，轴承的相对位置略有变化，预先施加负荷仍然能使轴承内、外圈位置保持稳定，因此安装时预紧力的控制十分重要的。
常用的轴向预紧方法可通过调整衬套或垫片的尺寸，获得合适预紧量；也可通过对启动摩擦力矩的控制来获得合适的预紧力；还可使用预先调节固定预紧量的成对双联轴承来。
经过施加轴向预载荷的轴承，在使用时其相对位置就会保持不变。
轴承也可以用螺旋弹簧、定力矩扳手等施加合适预紧力。
装配中预紧力的确定方法：1）经验检测法经验检测法是凭借技术工人的在实践中对力矩的感觉能力来判断轴承的预紧情况。
在轴系装配过程中，对轴承施加预紧力，用手动的方法旋转主轴，或者将轴系放入低速传动测试系统中。
通过双手所受的阻力矩大小来感知主轴转动的灵活性，双手所受到的阻力矩就是轴上轴承的预紧力矩，这种方法虽然比较粗糙，但使用简单，现已被大量有经验的装配工人采用，可作为产品装配精度的初级检测办法使用。
配对轴承预紧力分析及测试方法
图4
影响因素多 , 不易判定 。 ( 2) 使用轴向变形验证预紧力有一定直观性 , 方法简单易行 , 但拐点有时不易确定 。
( 3) 使用隔圈法验证预紧力最直接 , 是真正意
义上的配对轴承实际预紧力 , 效果最好 。
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・27 ・
《轴承》 2001. №. 4
ζ Φ3 f = tβ f
M2
配对轴承中一个轴承的摩擦力矩 配对轴承中另一个轴承的摩擦力 矩
有一定的关系 , 但影响摩擦力矩的因素很多 , 如轴 承的旋转精度 、 钢球的质量 、 轴承的清洁程度等 。 使得摩擦力矩测量值的波动很大 , 有时达到平均 值的 50 % 左右 。另外测试摩擦力矩的重复性较 差 , 这也给验证配对轴承预紧力带来一定困难 。
承的实际预紧力满足设计要求 。在摩擦力矩值的 计算中 , 摩擦系数可取稍大一些 , 这样可使预紧力 有一定的余量 , 增大配对轴承在实际使用中的安 全系数 。 在实际测试中 , 发现摩擦力矩虽然与预紧力
表1
轴承型号
BS203 BS204 BS205 BS206
dm / mm F ao /N M / N・ mm M′ / N・ mm
plastic Traction Model in the Presence of Lateral Sliding and Spin. Tribology Transactions , 1990 (1) :122～130 5 S. Wu , H. S. Cheng. Empirical Determination of effective lu2 brication Rheological Parameters. Tribology Transactions , 1994 (1) :138～145 6 D. Y. Hua , M. M. Khonsari. Elastohydrodynamic Lubrica2 tion By Powder Slurries. Journal of Tribology , 1996 ( 1 ) :67
机床主轴轴承的安装方法、步骤及润滑方式详解
机床主轴轴承的安装方法、步骤及润滑方式详解机床主轴轴承是精密机床及类似设备的主轴轴承，它对保证精密机床的工作精度和使用性能。
主轴轴承的正确配置是指轴承类型的组合和前后轴承的布置，不同的配置就决定了机床主轴不同的负荷能力、运转速度、刚度、温升和使用寿命，尤其是对刚度和温升的影响更为显著，所以应根据机床工作特性的要求合理地配置主轴轴承。
从功能和结构上，主轴轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
跑合运转的目的是为了使轴承在正式使角前,使其滚子与滚道通过跑合,能具有良好的接触条件，以保持轴承有良好的接触精度，并避免轴承一开始在高速和重载使用时引起滚子与滚道的损坏，从而提高了轴承的寿命和精度'由于圆锥滚子轴承并不是完全的滚动接触，在滚子端面与内环的台肩之间存在着滑动，如果接触条件不好，很易出现咬合损坏的现象，故对这类轴承更应重视跑合运转。
机械主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。
通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。
在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。
除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。
主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。
主轴轴承类型的性能比较主轴轴承是数控机床主轴内一个重要的零部件，在主轴传动过程中，可以起到支撑机械体旋转和减小摩擦的作用。
轴承由于其类型、结构、配置和精度的不同，以及安装、调整程度的好坏，将对主轴部件的工作性能起到直接的影响。
从功能和结构上，主轴轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类，滑动轴承依据其产生油膜的压强方式区别，可以分为液体动压轴承和液体静压轴承。
滚动轴承旋转精度一般或者较好，在无间隙或预紧下工作时可能很高。
刚度一般或较好，仅与轴承型号有关，承载能力也是如此。
抗振性表现欠佳，低、中速性能较好，高速时受疲劳强度、离心力、温升等因素限制。
摩擦损耗较小，噪音较大，寿命受疲劳强度限制。
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关于机床滚动轴承和滚珠丝杠的预紧方法分析
作者：周云龙王义
来源：《硅谷》2013年第04期
摘要机床中的滚动轴承和滚珠丝杠作为机床传送加工系统中重要的组件，对其间隙的大小和直接关系着其承载刚度和旋转精度，从而对机床系统的加工精度产生影响，因此对滚动轴承和滚珠丝杠进行有效的预紧，是消除间隙的有效方法。
本文对机床滚动轴承和滚珠丝杠的预紧分别进行分析，提出科学有效的预紧方法。
关键词滚动轴承；滚珠丝杠；预紧
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-111-1
对于滚动轴承和滚珠丝杠来说，机床在进行加工制造的过程中产生的升温会导致轴承间隙的游动和丝杠的伸长，从而直接对加工的精度造成影响。
针对此种问题，必须对其间隙进行消除以提高滚动轴承和滚珠丝杠的旋转精度和负载刚度。
在对二者的设计和制造安装的过程中，可采用预紧力技术对滚动轴承和滚珠丝杠的间隙进行消除，使其能够保持良好稳定的运行。
预紧力是指连接件在受到载荷的拉力作用之前，为了使连接件间的连接紧密度增强而预加的力，以预防随着所受载荷的加重使连接件间产生间隙或者滑动，达到消除间隙的目的。
本文从对滚动轴承和滚珠丝杠进行预紧的意义出发，分析对机床滚动轴承和滚珠丝杠进行预紧的方法。
1 滚动轴承的预紧方法分析
1.1 滚动轴承的预紧
对于滚动轴承的预紧是在装配完成的轴承上，轴承的内、外圈在外力的作用下沿着轴线方向而产生相对移动。
对轴承的预紧不仅可以是轴承内的间隙得以消除，同时还可以提高轴承的滚动体与内、外圈接触的可靠度和紧密度。
并且在预紧力的作用影响下，在接触处发生一定的弹性变形，增大接触面，从而使滚动体的负载力提高。
进行预紧的滚动轴承，其整体的负载支承刚度提高，磨损有所补充，间隙减小或消除，从而提高旋转精度。
对滚动轴承的预紧方法有多种，常用的滚动轴承预紧方法有轴向预紧方法和径向预紧方法。
1.1.1 轴向预紧方法
对于球轴承多采用轴向预紧方法。
此预紧方法可以使轴承的角刚度和径向刚度都得以提高，使刚度变化规律发生改变。
如果在没有径向载荷的情况下，针对球轴承，以Fa 表示轴向载荷，以表示轴向变形，以表示弹性变形的系数，则可以得出轴向的载荷和变形间的近似关系表达式：
从球轴承的荷载变化可以看出，在相同的外加轴承荷载的情况下，如果再对轴承加以预紧，轴承的预紧荷载加上原有的外轴承荷载的双重作用下，其轴向变形比原有单纯的外轴承荷载的轴向变形有明显的减小，因此，采用轴向预紧的方法可以球轴承的刚度得以提高。
1.1.2 径向预紧方法
对于圆柱滚子轴承多采用径向预紧方法。
此种方法主要通过对轴承滚动体数的增加，来提高载荷的能力，从而使支承的刚度得以提高。
通过径向预紧，圆柱滚子轴承在进行高速运转的过程中，可以是其运转产生的离心力减小，预防和减少轴承旋转打滑的现象出现。
对于内孔呈圆锥形的轴承，在进行径向预紧的时候，可将螺母内圈和固定套的位置加以锁紧，使轴承的间隙尽量的缩小，达到预紧的目的。
1.2 滚动轴承预紧力大小的把握
对于轴承预紧力的大小要求受很多因素的影响和限制。
在实际工作中，对于预紧力的大小的计算非常复杂，对此，可采用下面的方法对预紧力的大小进行估算。
首先可以根据实际的生产加工情况，对滚动轴承的负荷类型进行判定。
负荷类型通常可分为微、轻、中、重四种。
然后根据设计手册上的额定动负荷值除以系数得出的结果来大致确定预紧力的大小。
但是，此种方法得出的结果仅是一个估算的值，与通过公式进行逐步计算的结果是存在一定的差距的。
但是依然可以为实际工作中的预紧操作提供一个参考，如果在某种情况下需要得出精确的预紧力的值还是要通过公式来计算。
2 滚珠丝杠的预紧方法分析
2.1 滚珠丝杠的预紧
在机床中，对滚珠丝杠的预紧主要是指对其螺母副中间隙的消除。
对滚珠丝杠的螺母副进行负载的预加，使丝杠副的螺母通过滚珠的转动从正向和反向两方面持续的对丝杠造成压力，以使螺母和滚珠丝杠间存在的间隙消除，从而使滚珠丝杠的精度和刚度都得以提高。
但是，在此过程中要注意对预紧力大小的把握。
如果预紧力过小，间隙不能得到消除，直接影响滚珠丝杠的定位精度；如果预紧力过大，会增加摩擦力，加速丝杠的损耗，缩短使用寿命。
另外，滚珠丝杠在运行中温度的升高也对其造成热变形的影响，直接影响其定位的准确度。
热伸长量公式：
由上述可以看出温度对热伸长度有直接的影响。
因此，对滚珠丝杠可采用预拉伸的预紧方法，以使热变形对滚珠丝杠精度的影响减小或者消除。
在实际的预紧操作中，可使拉伸量比预计的热伸长量大些，以消除温度的影响。
也可加以采用润滑油的方式，减小摩擦，降低温度。
润滑油的方法同样可在滚动轴承的预紧中加以使用。
2.2 扭矩-转角法在控制轴向预紧力中的应用
滚珠丝杠的预紧，对其螺母副进行预紧是重要方面。
对螺母副进行预紧力的控制主要在于对其轴向预紧力的控制上。
在机床的滚珠丝杠装配预紧中，常采用扭矩-转角法对其轴向的预紧力进行适当的控制。
此种方法是将螺母拧合到规定扭矩的基础上再进行规定角度的转动，以实现对轴向预紧力的控制。
具体操作方法参见下图1：
设扭紧力矩为，先以的力矩将螺母1预紧，将右半部分的支座上的螺钉拧紧后，再交替将螺母2和螺母3拧紧。
计算出轴向支撑点面的零值所在的位置后轻扭螺母3到额度伸长值并将其固定，最后将螺母2 同样以的力矩拧紧然后固定。
此种方法在对滚珠丝杠螺母副的预紧中，表现出稳定性高，误差小的优点。
3 结束语
滚动轴承和滚珠丝杠作为现在数控机床的重要部件，对其进行间隙的消除意义重大。
使用恰当有效的预紧方法，可很好将轴承在间隙中的游离窜动和丝杠的变形进行控制和消除。
在实际的生产运行中，要根据实际的生产情况和加工要求，对滚动轴承和滚珠丝杠采取相应的预紧方法，达到既对丝杠进行有效的拉伸，又达到对轴承预紧的双重目的，从而提高整个系统的刚度和精度，使其充分的发挥作用。
参考文献
[1]宋海林.滚珠丝杠的选择及应用[J].MC研发与应用，2011（4）.
[2]李红光.滚动轴承预紧的意义和预紧力的估算及调整[J].机械制造，2012，42（481）：45-48.。