滚动轴承的预紧.doc

滚动轴承的预紧： ?? 1 轴向预紧 ? ?? 2 定位预紧 ?? 3 定压预紧 ? ?4 最小轴向载荷的选取 ?? 5 径向预紧 ?? 6 成对安装角接触球轴承预紧 　?? 滚动轴承的预紧是指采用适当的方法使轴承滚动体和内，外套圈之间产生一定的预变形，以保持轴承内，外圈均处于压紧状态，使轴承带负游隙运行。预紧的目的是：增加轴承的刚度；使旋转轴在轴向和径向正确定位，提高轴的旋转精度；降低轴的振动和噪声；减小由于惯性力矩所引起的滚动体相对于内，外圈滚道的滑动；补偿因磨损造成的轴承内部游隙变化；处长延长轴承寿命。 ??? 按预载荷的方向可分为轴向预紧和径向预紧，在实际应用中，球轴承多采用轴向预紧，圆柱滚子轴承为径向预紧。 1 轴向预紧 ? ????在大多数应用场合，向心轴承通过轴向预紧主要目的是提高轴承的径向刚度和角刚度。轴向预紧还能改变刚度的变化规律。 ??? 对于角接触球轴承，径向载荷为零时，其轴向载荷Fa和轴向变形δn之间的关系可按下列近似的经验公式计算 ??????????? ? 式中 ??? ?? ?????? Ka — 轴承的弹性变形系数。由于角接触球轴承的实际接触角α随轴向载荷的大小而变化,因此Ka不是常数； ?????? Dw — 滚动体直径（mm); ?????? ? Z — 滚动体数。 ??? 根据上式可以做出每个轴承的载荷-变形曲线，如图1-14所示。可以看出，当单个轴承没有预紧时，在轴向载荷作用下，轴承的轴向变形为δa1? ，如果轴承在有预紧载荷Fao时，则在同样的外加轴向载荷Fa作用下，轴承的轴向变形为δaII ，显然δaII δa1 。因此，单列角接触球轴承可以用预紧的方法提高轴承的轴向刚度。 ??????????????????????????? ??? 对于圆锥滚子轴承，径向载荷为零时，其轴向载荷Fa和轴向变形δa之间的关系式为 ?????????????? ??? 式中? LWE — 圆锥滚子有效长度。 ??? 两个相同型号的角接触球轴承或圆锥滚子轴承成对安装时，按照施加预载荷的方法，可分为定位预紧和定压预紧。 ? 2? 定位预紧 ??? 定位预紧是指轴承的轴向位置在使用过程中保持不变的一种轴向预紧方式，如图1-15所示，可以通过调整两轴承之间的隔套的宽度以获得一定的预紧量。 ????????? ??? 当两个相同型号的角接触球轴承成对安装时，其轴向载荷与变形的曲线如图1-16所示，图中两个轴承的载荷-变形曲线的交点，表示在预紧载荷Fao作用下，两个轴承的预紧变形量均为δao。当外加轴向载荷Fa作用于轴上后，轴将沿Fa的方向移动位移量δa，此时，轴承I 变形增加了δa?，轴承II的变形减少了δa 。? ??????????????????????????? 　 ??由图中可以看出，轴承I，II? 的轴向变形量分别为 ?????????? δa I? = δa?o? + δa??????????? δa II =? δa?o -δa?? ?? 相应地，轴承I，II 所受的轴向载荷为 ?????????? FaI= Fao +?ΔFaI ???????????FaI= Fao - ΔFaII ?? 由力的平衡条件可得 ????????? Fa =? FaI- FaII ??? 可以看出，在轴向载荷作用下，支承系统的轴向位移量仅为δa?。因此，成对安装角接触球轴承通过预紧可显著提高支承系统的刚度。 ??? 若增大Fa，使ΔFaII=Fao ，则轴沿Fa方向的移动量δa=δao，此时轴承II完全不受载荷，则? ??????????? δaI = 2δao ??????????? δaII = 0?????????? ??? 使轴承II 完全不随载荷的外加轴向载荷称为卸紧载荷。当预紧的轴承是一对相同型号的角接触球轴承时，其卸紧载荷为 ????????? ??? 如果外加轴向载荷Fa 大于上述值时，轴向载荷完全由轴承I承受。此时，成对安装的角接触球轴承仅起到单个轴承的作用，这种情况应当避免。 ??? 当两个型号相同的圆锥滚子轴承成对安装时，其轴向载荷与变形曲线如图1-17所示。从图中可以看出，成对安装的圆锥滚子轴承通过预紧可提高刚度一倍。 ??????????? Fax=2Fao ????????????????????????? 　3? 定压预紧 ??? 定压预紧是指使轴承的轴向预紧载荷在使用中保持不变的一种轴向预紧方式。如图1-18所示，可以通过调整弹簧的压缩量以获得一定的预紧量。 ??? 当两个相同型号的角接触球轴承成对安装并采用定压预紧时，其同向载荷与变形曲线如图1-19所示。从图中看出，轴承I，II 在预紧载荷Fao 作用下，其预紧变形量均为δao? ，当外加轴向载荷Fa作用于轴上