选择预载荷

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

根据应用,可能需要对轴承配置进行预载荷。 例如,如果要求高刚性或位置控制,那么预载荷适用。 同样,如果运行的轴承上存在极轻载荷或无外部载荷时,那么可能需要预载荷来确保最小载荷。
施加预载荷通常通过测量力完成,有时候会通过距离或路径上的位移,或在安装时测量摩擦力矩。
预紧可以从一些成熟的设计中得出经验资料,并应用到类似的设计中。 对于新的设计,SKF 推荐使用 SKF SimPro Quick 或 SimPro Expert 计算适当的预载荷范围,然后在应用中进行测试检查。 计算结果和实际应用之间的一致性,取决于相关零部件的预计工作温度和弹性特性与实际运行情况的一致性程度,而最关键的部件就是轴承座。 在此背景下,在低室温下起动的影响必须包含在测试内。

预紧考虑因素

预紧根据不同的轴承类型,可以是径向,也可以是轴向。 例如,超精密圆柱滚子轴承,由于其设计的原因,只能在径向施加预紧,而角接触球轴承和圆锥滚子轴承则只能在轴向施加预紧。
单列圆锥滚子轴承或角接触球轴承通常与另一个同样类型和尺寸的轴承以背对背(载荷线朝轴承轴线分开,图 1)或面对面(载荷线朝轴承轴线聚合,图 2)的方式配对使用。 单列角接触球轴承也一样。
与面对面配置的轴承(图 2)相比,当轴承采用背对背配置(图 1)时,压力中心之间的距离 L 更长。 背靠背配置可承受更大的倾覆力矩。
如果工作中轴的温度高于轴承座,则预紧(安装时在环境温度下调试)将会改变。 由于轴的热膨胀会使其在轴向和径向变大,背对背配置对热影响的敏感度低于面对面配置。
调整轴承系统的预紧时,必须将其偏差控制在最小的范围之内,这点非常重要。 若要在安装圆锥滚子轴承时降低预紧偏差范围,应先将轴承转动若干次,以确保滚子的端面与内圈的挡边有良好的接触。

由弹簧产生的预紧

例如:通过对轴承施加预载荷,可以减少小型电机或相似应用中的噪音。 在该示例中,轴承配置由轴每端上预紧的单列深沟球轴承组成(图 3)。 施加预紧最简单的方法是使用波形弹簧。 弹簧作用在两个轴承中的一个外圈上。 该外圈必须能够轴向位移。
即使轴承因轴的膨胀而发生了轴向移动,预紧力实际上能够保持不变。
所需的预紧力可用以下公式估算 

F = k d


=预加载荷力 [kN]

=系数如下所述
=轴承内径 [mm]

对于小型电机,系数 k 取值在 0.005 和 0.01 之间。如果预加载荷主要用于防止外部振动损坏静止轴承,需要更大预加载荷,应选用 k=0.02。
在高转速的磨床主轴应用中,以弹簧在角接触球轴承的主轴施加预紧也是常用的方法。 这个方法不适合要求高度刚性、轴向载荷方向变化或会发生不确定峰值载荷的轴承应用场合。
有关更多信息,请参阅关于预载荷的其他信息 [PDF]
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