軸承預載荷怎麼選

A. 軸承的預載荷有什麼作用

根據軸承使用的用途，有的時候需要施加一定的預載荷，使軸承內部處於負游隙狀態。這種方法稱為預載荷。

預載荷的主要作用有：
一、提高剛性；
高剛性：軸承剛性（單位為千牛頓/微米）的定義為：作用在軸承上的力同軸承中彈性變形的比例。預載荷軸承由載荷引起的彈性變形在一定的載荷范圍內比無預載荷軸承小。
二、降低運行噪音；
無噪音運轉：軸承的運行游隙越小，滾動部件在無載荷區的引導就越好，軸承在運行中的噪音就越小。
三、提高軸引導精度；
精確的軸引導：預載荷軸承提供更精確的軸引導，因為預載荷限制了軸在載荷下的彎曲能力。
四、補償運行中的磨損和沉降（下沉）過程。
磨損和沉降的補償：軸承配置在運行中的磨損和沉降過程會增加游隙，但這可以用預載荷補償。
五、較長的使用壽命。
在一些應用中，預載荷軸承配置可提高運行可靠性並延長使用壽命。程度適當的預載荷可對軸承的載荷分布產生有利影響從而有利於延長使用壽命。
預載荷多用於角接觸球軸承或者圓錐滾子軸承。

B. 滾動軸承技術知識——軸承游隙，如何調整游隙

  什麼是軸承游隙？

簡單來說， 軸承游隙就是單個軸承內部、或者幾個軸承組成的系統內部的間隙（或干涉） 。游隙可分為 軸向游隙 和 徑向游隙 ，這取決於軸承類型及 測量方法 。

  為什麼要調整軸承游隙？

打個比方，煮飯的時候水過多或過少，都會影響米飯的口感。同理，軸承游隙過大或過小，軸承的工作壽命乃至整個設備運行的穩定性都會降低。

  適用不同調整方法的軸承種類  

游隙調整的方法由軸承類型決定，一般可以分為游隙 不可調軸承 和 可調軸承 。

游隙不可調軸承是指軸承出廠後，軸承的游隙就確定了 ，我們熟知的深溝球軸承、調心軸承、圓柱軸承都屬於這一類。

游隙可調軸承是指可以移動軸承滾道的相對軸向位置來獲得所需要的游隙 ，屬於這類的有圓錐軸承和角接觸球軸承及一些止推軸承。

 ▲圓錐滾子軸承 

▲角接觸軸承

  軸承游隙調整分類  

對於不可調軸承的游隙，行業有相應的標准值（CN，C3，C4等等），也可以定製特定的游隙范圍。當軸、軸承座尺寸已知，相應的內、外圈配合量就確定了，安裝後的游隙就不能改變。由於在設計階段配合量是一個范圍，最後的游隙也存在一個范圍，在對游隙精度有要求的應用就不適用。

可調軸承很好的解決了這個問題，通過改變滾道的相對軸向位置，我們可以得到一個確定的游隙值。如下圖，當移動內圈的位置，我們大致可以得到正、負兩種游隙。

  影響軸承游隙的因素  

最佳工作游隙的選擇是由 應用工況 （載荷、速度、設計參數） 和期望得到的 工作狀態 （最大壽命、最好的剛度、低的熱量產生、維護的便利等等 ） 決定的。然而，在大多數應用中，我們無法直接調整工作游隙，這就需要我們根據對應用的分析和經驗，計算出相應的安裝後游隙值。

  圓錐滾子軸承游隙的調整方法  

不可調軸承的安裝後游隙主要受配合的影響，所以下面主要介紹可調軸承的游隙調整方法，以適用轉速范圍寬、可同時承受軸向力和徑向力的圓錐滾子軸承為例。

1、推拉法

推拉法一般用於正游隙，軸承滾道與滾動體之間的軸向間隙是可以測得的。對軸或者軸承座向一個方向施加一個力，推到底以後將百分表設為零位作參考，然後施加一個反方向的力，推到底以後百分表上指針的轉動量就是游隙值。測量時需慢慢震盪旋轉滾子，確保滾子正確的定位在內圈大擋邊上。

2、 Acro-SetTM法

Acro-Set的理論基礎是胡克定律，發生彈性形變的物體的形變數與所受的外力成正比。在一定的安裝力作用下，測量墊片或隔圈間隙來獲得正確的游隙。按照一個事先測試時創建的圖表直接讀出所需要的正確的墊片或隔圈尺寸。

該方法適用於正游隙和預緊，操作人員需要接受培訓來創建圖表。

3、 Torque-SetTM法

Torque-Set的原理是，在預緊下，軸承的轉動力矩增長是軸承預緊力的函數。實驗結果顯示，一組同型號的新軸承，在給定預緊力的條件下，軸承的轉動力矩變化量很小。因此，可以用轉動力矩來估算預緊量。

該方法的原理即是在軸承的轉動力矩和預緊量之間建立一個換算關系，這需要通過測試獲得。然後再實際安裝時，就可以通過測得轉動力矩來決定墊片的厚度。

4、 Projecta-SetTM法

Projecta-Set就是將無法直接測量的墊片或隔圈厚度投射或者轉化到容易測量的地方。使用一個特製的量規套筒和隔圈即可達到這樣的效果。當軸承的內圈和外圈都是緊配合條件時，軸承的拆下和調整會很困難且耗時，此時Projecta-Set就體現出其優點。

該方法對不同系列的軸承需要單獨的量規，相對成本較高。但是當大批量安裝時，平均下來每次的成本就很合算。尤其在自動化領域，已經證明是很有效的方法。

5、Set-RightTM法

Set-Right使用概率方法並控制相關零件的尺寸公差來確保所有的裝配總成中有99.73%的軸承游隙落在可接受的范圍內。這是一組隨機變數組合後的數學預測，變數就是軸承公差和軸、軸承座等安裝組件的公差。

該方法不需要安裝調整，應用組件簡單的裝配夾緊即可，因此大批量安裝非常方便。但是最後會得到一個游隙范圍（大概0.25mm），在某些應用中能否採用Set-Right需要在設計階段決定。很多年來，不管是工業還是汽車領域，Set-Right的方法都得到了成功的使用。

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現行有關滾動軸承游隙的標准

標准號 標准名稱

GB/T 32323-2015滾動軸承 四點接觸球軸承軸向游隙的測量方法

GB/T 4604.2-2013滾動軸承 游隙 第2部分:四點接觸球軸承的軸向游隙

GB/T 4604.1-2012滾動軸承 游隙 第1部分:向心軸承的徑向游隙

GB/T 25769-2010滾動軸承 徑向游隙的測量方法

GB/T 25766-2010滾動軸承 外球面球軸承 徑向游隙

C. 什麼是軸承額定靜載荷與額定動載荷

滾動軸承的額定靜載荷與額定動載荷是軸承設計與應用中不可或缺的參數，它們幫助工程師們理解軸承的靜強度與滾動疲勞性能。首先，我們來理解軸承額定靜載荷與額定動載荷的概念。

軸承的基本額定靜載荷(Cor或Coa)是指在假定條件下，滾動體與滾道接觸中心處達到一定接觸應力時，軸承能承受的假象徑向載荷或中心軸向靜載荷。這一載荷是軸承在靜態或旋轉狀態下的最大承載能力，對於深溝球軸承而言，在靜止或緩慢旋轉(轉速≤10r/min)時的承載能力對應此值。

相比之下，軸承額定動載荷(Cr或Ca)則表示在理論上，軸承能承受的恆定徑向或軸向載荷。在該載荷作用下，軸承的基本額定壽命為100萬轉。此參數體現了軸承抵抗滾動疲勞的能力，向心軸承和推力軸承分別以其徑向和軸向的基本額定動載荷表示，分別為Cr和Ca。

為何軸承額定動載荷大於額定靜載荷？這是因為動載荷考慮了軸承的旋轉運動，與靜載荷相比，它允許軸承承受更大的載荷以確保軸承的使用壽命。在某些情況下，如連續或間斷沖擊負荷作用下，軸承靜止時的承載能力更多取決於負荷對滾道的永久變形程度，而不是材料的疲勞特性。

在選擇軸承時，考慮額定靜載荷的場景包括：

1. 當軸承承受連續或間斷沖擊負荷且靜止時，軸承應根據其最大靜載荷選擇。

2. 在負荷作用下，軸承進行緩慢往復擺動或僅作調節性運動，其靜止狀態下的最大載荷應被考慮。

3. 當軸承在極低轉速(每分鍾不足10轉)且需要較短的使用壽命時，應使用額定靜載荷來選擇軸承尺寸。

4. 對於需要承受額外沖擊負荷的轉動軸承，應根據其額定動載荷選擇，確保軸承在旋轉過程中不會過載。

綜上所述，理解軸承額定靜載荷與額定動載荷對於正確選擇軸承、預測其使用壽命以及確保系統正常運行至關重要。通過綜合考慮這些參數，工程師們可以為特定應用選擇合適的軸承，確保其在不同工作條件下的可靠運行。

D. 軸承怎麼裝配

角接觸球軸承通常以兩個或多個軸承組配應用，這樣可以提高軸承

的承載能力和剛度。角接觸球軸承組配中的預載荷大小可以有輕、中、

重三種。預載荷的選擇應遵循以下原則：機床載荷大，剛度要求高，轉

速較低或允許溫升較高普通精度的機床應選用較大的預緊力，中預緊運

用於中等轉速，中等載荷的外圓磨床、螺紋磨床、齒輪磨床、精密車床

和加工中心等主軸。輕預緊力用於高速，輕載或允許溫升較低的精密、

高精密機床主軸，如內圓磨床，坐標鏜床、精密及高精密加工中心等場

合。常用多聯組配軸承的配置形式：DBDFDT

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