什么是主轴轴承预载以及为什么要这样做？

在这份有用的主轴轴承预载指南中，将回答有关主轴轴承预载计算的所有基本问题。更重要的是，我们将讨论为什么这对您的主轴的性能和寿命如此重要。

一、什么是主轴轴承预载？

首先，让我们定义预加载。预载荷是一种预先确定的静载荷，它均匀地施加在所有滚动部件上。具体来说，轴承预载使滚动元件与滚道保持持续接触，以确保动态负载在使用时恰好位于它们需要的位置，以最大限度地提高精度和主轴寿命。

预紧力分为三种基本类型；每个都基于主轴的设计和应用，由制造商确定。他们是：

最常见的预紧方法，刚性预紧在轴承轴向锁定时与相对的轴承面产生“过盈配合”。然而，这需要大量的技能，因为工程必须考虑到可能由热收缩或膨胀引起的任何尺寸变化。

也称为弹簧预载，恒压预载对轴承产生一系列弹簧反作用力。弹簧在任何热膨胀期间粘附并吸收压力。这种配置的变化最小化，但由于必须特别注意匹配弹簧，这种预紧力对较小的磨削主轴更有效。

一些较新的主轴利用液压来控制预载。虽然这种方法由于其复杂性而很少见，但主轴轴承的预载会发生变化，以使轴承在其运行 RPM 范围内保持在动态负载的最佳点。

您可能在想：我怎么知道要预加载多少？幸运的是，您通常不必做出决定。留给专家进行轴承预紧力计算，以确定最精确测量的量以简化流程。然而，重要的是要注意，根据最近的研究、进步和理论已经成功地改进了这个过程——但似乎不存在轴承预载优化标准。

轴承滚珠打滑可能是预紧力不当的征兆——通常太小。本质上，它会引起不规则的主轴振动，从而导致轴承温度急剧升高。在一定的轴承转速下，轴承的滚珠打滑效果会因接触面积减少或完全失去接触而增加。当球打滑时，摩擦力增加，导致产生大量热量。尽可能防止轴承滚珠打滑。

简而言之：主轴预紧力很重要，因为它可以防止可能导致运动的间隙或松动。而且，如果轴在其外壳中过度移动，则质量块将偏离中心，从而由于未对准而导致不必要的不准确和振动。

如果您想知道如何自己预加载轴承，您可能不应该这样做。从字面上看，预加载是一门（几乎）精确的科学。技术人员将考虑给定应用的所有变量，包括但不限于：

主轴预载类型、轴承组合、轴承位置、轴承内圈尺寸、轴承接触角、轴座尺寸、外壳座尺寸、轴承 MFG 在预载或游隙中研磨、最大转速、轴向刚度要求、径向刚度要求、散热设计、空心轴比、外壳壁厚目标静态负载

一旦计算完所有这些并组装好主轴，就可以根据需要测试和调整实际预紧力。这通常通过轴向位移来实现，轴向位移利用了轴承配置中预紧力和弹性变形之间的关系。

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