轴承预载荷怎么选

A. 轴承的预载荷有什么作用

根据轴承使用的用途，有的时候需要施加一定的预载荷，使轴承内部处于负游隙状态。这种方法称为预载荷。

预载荷的主要作用有：
一、提高刚性；
高刚性：轴承刚性（单位为千牛顿/微米）的定义为：作用在轴承上的力同轴承中弹性变形的比例。预载荷轴承由载荷引起的弹性变形在一定的载荷范围内比无预载荷轴承小。
二、降低运行噪音；
无噪音运转：轴承的运行游隙越小，滚动部件在无载荷区的引导就越好，轴承在运行中的噪音就越小。
三、提高轴引导精度；
精确的轴引导：预载荷轴承提供更精确的轴引导，因为预载荷限制了轴在载荷下的弯曲能力。
四、补偿运行中的磨损和沉降（下沉）过程。
磨损和沉降的补偿：轴承配置在运行中的磨损和沉降过程会增加游隙，但这可以用预载荷补偿。
五、较长的使用寿命。
在一些应用中，预载荷轴承配置可提高运行可靠性并延长使用寿命。程度适当的预载荷可对轴承的载荷分布产生有利影响从而有利于延长使用寿命。
预载荷多用于角接触球轴承或者圆锥滚子轴承。

B. 滚动轴承技术知识——轴承游隙，如何调整游隙

  什么是轴承游隙？

简单来说， 轴承游隙就是单个轴承内部、或者几个轴承组成的系统内部的间隙（或干涉） 。游隙可分为 轴向游隙 和 径向游隙 ，这取决于轴承类型及 测量方法 。

  为什么要调整轴承游隙？

打个比方，煮饭的时候水过多或过少，都会影响米饭的口感。同理，轴承游隙过大或过小，轴承的工作寿命乃至整个设备运行的稳定性都会降低。

  适用不同调整方法的轴承种类  

游隙调整的方法由轴承类型决定，一般可以分为游隙 不可调轴承 和 可调轴承 。

游隙不可调轴承是指轴承出厂后，轴承的游隙就确定了 ，我们熟知的深沟球轴承、调心轴承、圆柱轴承都属于这一类。

游隙可调轴承是指可以移动轴承滚道的相对轴向位置来获得所需要的游隙 ，属于这类的有圆锥轴承和角接触球轴承及一些止推轴承。

 ▲圆锥滚子轴承 

▲角接触轴承

  轴承游隙调整分类  

对于不可调轴承的游隙，行业有相应的标准值（CN，C3，C4等等），也可以定制特定的游隙范围。当轴、轴承座尺寸已知，相应的内、外圈配合量就确定了，安装后的游隙就不能改变。由于在设计阶段配合量是一个范围，最后的游隙也存在一个范围，在对游隙精度有要求的应用就不适用。

可调轴承很好的解决了这个问题，通过改变滚道的相对轴向位置，我们可以得到一个确定的游隙值。如下图，当移动内圈的位置，我们大致可以得到正、负两种游隙。

  影响轴承游隙的因素  

最佳工作游隙的选择是由 应用工况 （载荷、速度、设计参数） 和期望得到的 工作状态 （最大寿命、最好的刚度、低的热量产生、维护的便利等等 ） 决定的。然而，在大多数应用中，我们无法直接调整工作游隙，这就需要我们根据对应用的分析和经验，计算出相应的安装后游隙值。

  圆锥滚子轴承游隙的调整方法  

不可调轴承的安装后游隙主要受配合的影响，所以下面主要介绍可调轴承的游隙调整方法，以适用转速范围宽、可同时承受轴向力和径向力的圆锥滚子轴承为例。

1、推拉法

推拉法一般用于正游隙，轴承滚道与滚动体之间的轴向间隙是可以测得的。对轴或者轴承座向一个方向施加一个力，推到底以后将百分表设为零位作参考，然后施加一个反方向的力，推到底以后百分表上指针的转动量就是游隙值。测量时需慢慢震荡旋转滚子，确保滚子正确的定位在内圈大挡边上。

2、 Acro-SetTM法

Acro-Set的理论基础是胡克定律，发生弹性形变的物体的形变量与所受的外力成正比。在一定的安装力作用下，测量垫片或隔圈间隙来获得正确的游隙。按照一个事先测试时创建的图表直接读出所需要的正确的垫片或隔圈尺寸。

该方法适用于正游隙和预紧，操作人员需要接受培训来创建图表。

3、 Torque-SetTM法

Torque-Set的原理是，在预紧下，轴承的转动力矩增长是轴承预紧力的函数。实验结果显示，一组同型号的新轴承，在给定预紧力的条件下，轴承的转动力矩变化量很小。因此，可以用转动力矩来估算预紧量。

该方法的原理即是在轴承的转动力矩和预紧量之间建立一个换算关系，这需要通过测试获得。然后再实际安装时，就可以通过测得转动力矩来决定垫片的厚度。

4、 Projecta-SetTM法

Projecta-Set就是将无法直接测量的垫片或隔圈厚度投射或者转化到容易测量的地方。使用一个特制的量规套筒和隔圈即可达到这样的效果。当轴承的内圈和外圈都是紧配合条件时，轴承的拆下和调整会很困难且耗时，此时Projecta-Set就体现出其优点。

该方法对不同系列的轴承需要单独的量规，相对成本较高。但是当大批量安装时，平均下来每次的成本就很合算。尤其在自动化领域，已经证明是很有效的方法。

5、Set-RightTM法

Set-Right使用概率方法并控制相关零件的尺寸公差来确保所有的装配总成中有99.73%的轴承游隙落在可接受的范围内。这是一组随机变量组合后的数学预测，变量就是轴承公差和轴、轴承座等安装组件的公差。

该方法不需要安装调整，应用组件简单的装配夹紧即可，因此大批量安装非常方便。但是最后会得到一个游隙范围（大概0.25mm），在某些应用中能否采用Set-Right需要在设计阶段决定。很多年来，不管是工业还是汽车领域，Set-Right的方法都得到了成功的使用。

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滚动轴承的预载荷

滚动轴承的预载荷(2)

现行有关滚动轴承游隙的标准

标准号 标准名称

GB/T 32323-2015滚动轴承 四点接触球轴承轴向游隙的测量方法

GB/T 4604.2-2013滚动轴承 游隙 第2部分:四点接触球轴承的轴向游隙

GB/T 4604.1-2012滚动轴承 游隙 第1部分:向心轴承的径向游隙

GB/T 25769-2010滚动轴承 径向游隙的测量方法

GB/T 25766-2010滚动轴承 外球面球轴承 径向游隙

C. 什么是轴承额定静载荷与额定动载荷

滚动轴承的额定静载荷与额定动载荷是轴承设计与应用中不可或缺的参数，它们帮助工程师们理解轴承的静强度与滚动疲劳性能。首先，我们来理解轴承额定静载荷与额定动载荷的概念。

轴承的基本额定静载荷(Cor或Coa)是指在假定条件下，滚动体与滚道接触中心处达到一定接触应力时，轴承能承受的假象径向载荷或中心轴向静载荷。这一载荷是轴承在静态或旋转状态下的最大承载能力，对于深沟球轴承而言，在静止或缓慢旋转(转速≤10r/min)时的承载能力对应此值。

相比之下，轴承额定动载荷(Cr或Ca)则表示在理论上，轴承能承受的恒定径向或轴向载荷。在该载荷作用下，轴承的基本额定寿命为100万转。此参数体现了轴承抵抗滚动疲劳的能力，向心轴承和推力轴承分别以其径向和轴向的基本额定动载荷表示，分别为Cr和Ca。

为何轴承额定动载荷大于额定静载荷？这是因为动载荷考虑了轴承的旋转运动，与静载荷相比，它允许轴承承受更大的载荷以确保轴承的使用寿命。在某些情况下，如连续或间断冲击负荷作用下，轴承静止时的承载能力更多取决于负荷对滚道的永久变形程度，而不是材料的疲劳特性。

在选择轴承时，考虑额定静载荷的场景包括：

1. 当轴承承受连续或间断冲击负荷且静止时，轴承应根据其最大静载荷选择。

2. 在负荷作用下，轴承进行缓慢往复摆动或仅作调节性运动，其静止状态下的最大载荷应被考虑。

3. 当轴承在极低转速(每分钟不足10转)且需要较短的使用寿命时，应使用额定静载荷来选择轴承尺寸。

4. 对于需要承受额外冲击负荷的转动轴承，应根据其额定动载荷选择，确保轴承在旋转过程中不会过载。

综上所述，理解轴承额定静载荷与额定动载荷对于正确选择轴承、预测其使用寿命以及确保系统正常运行至关重要。通过综合考虑这些参数，工程师们可以为特定应用选择合适的轴承，确保其在不同工作条件下的可靠运行。

D. 轴承怎么装配

角接触球轴承通常以两个或多个轴承组配应用，这样可以提高轴承

的承载能力和刚度。角接触球轴承组配中的预载荷大小可以有轻、中、

重三种。预载荷的选择应遵循以下原则：机床载荷大，刚度要求高，转

速较低或允许温升较高普通精度的机床应选用较大的预紧力，中预紧运

用于中等转速，中等载荷的外圆磨床、螺纹磨床、齿轮磨床、精密车床

和加工中心等主轴。轻预紧力用于高速，轻载或允许温升较低的精密、

高精密机床主轴，如内圆磨床，坐标镗床、精密及高精密加工中心等场

合。常用多联组配轴承的配置形式：DBDFDT

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