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一、什么是预加载？

就滚珠轴承而言，预紧力通常是一个被误解的概念，并且被设计师和轴承用户等人所忽视。轴承制造过程的最后步骤之一是组装各个轴承部件：外圈、内圈、滚珠和保持器（或滚珠分离器）。组装轴承时，需要控制内部游隙量，或圈与球之间的松动度。在大多数轴承目录中，这被称为径向游隙。

但是，在某些应用中，必须去除内部游隙才能使一对轴承正常运行。在一对轴承上施加轴向载荷——目的是消除自由内部游隙——称为预紧力。

预载球轴承的好处包括：

1、旋转精度和精确的轴定位

2、消除或减少滚珠打滑

3、 控制和减少施加载荷下的轴向和径向偏转

4、 降低噪音

5、轴承之间的载荷共享

二、是否存在预加载至关重要的特定应用程序？

预载在大多数高精度和高速应用中至关重要，特别是在需要旋转和位置精度的情况下。如果在运行条件下，轴承有径向游隙。这意味着一个轴承座圈可以相对于另一个进行径向和轴向移动。随着旋转，这种松动转化为摆动或非重复跳动。

这种运动在机床主轴、电动机、光学编码器、流量计和高速手动工具等应用中是不可接受的。施加轴向预紧力迫使滚珠与滚道接触，建立一个接触角，使滚珠组在均匀的圆周平面内旋转。

三、预紧球轴承最常用的方法有哪些？

用于预加载球轴承的最常用方法包括：

弹簧预加载：简单、便宜，应该是设计师的首要考虑。螺旋弹簧或波形弹簧垫圈是最常用的，但也有多种弹簧类型可供选择。弹簧用于将座圈压在一起或分开。

弹簧预紧提供了相对恒定的预紧力，因为它对热膨胀差异不太敏感，并且可以适应错位。弹簧预紧采用浮动环，可降低从轴承传递的振动水平，使其成为对噪声敏感的应用的理想选择。然而，这些类型的组件将具有最小的刚度。通常，弹簧的位置会推动非旋转环。

固定约束预紧是通过机械固定每个轴承内圈和外圈的“预紧”位置来实现的。这通常使用自重法执行。在自重预加载下，使用粘合剂将环固定到位，同时用等于指定预加载量的重量固定到位。一旦粘合剂固化，就移除重物。

固定约束预加载的另一种方法是轴向调整。这种方法需要在组装过程中非常小心、准确、适当的工具和清洁，以避免过度预加载并确保正确的条件。首先，以所需的轴向偏移量安装两个轴承。轴和/或外壳带有螺纹。最后，通过安装精密磨削垫圈然后拧紧螺母或螺纹环来消除轴承的内部间隙。

双联轴承是具有“内置”预紧力的成对轴承。内圈或外圈面已被研磨到一个精确的尺寸，称为预载偏移。当施加特定的轴向预紧力时，该偏移对应于环的轴向移动。当轴承在装配时被夹在一起时，偏移面邻接，在轴承组中建立永久的刚性预载荷。

双联轴承提高了径向和轴向刚度。共有三种常见的预加载配置。DB（背对背）和DF（面对面）可以处理双向推力载荷。DT（串联）可以处理重的单向推力载荷。在更高的速度下，由于刚性预载，这些轴承可能会运行得更热。这些轴承通常用于机床和其他主轴应用，因为它们具有低偏转率、最小跳动和易于组装。

四、应该使用哪种预加载方法？应施加多少预紧力？

一般来说，只要满足设计要求，就需要最少的预紧力。轴承寿命随着预紧力的增加而缩短。随着预紧力的增加或过大，应力会更高，并会产生过多的热量。

预紧力的选择也因轴承类型而异。与较大的径向和角接触球轴承相比，微型和薄截面球轴承具有不同的内部几何形状。请务必遵循制造商的指南，或咨询轴承工程师。”

五、机床主轴的预紧力如何？

机床主轴必须能够抵抗来自多个方向的偏转，同时保持旋转和位置精度。“具有高刚度和精度的双联轴承是这种应用的理想选择。

六、总结

在决定采用哪种预加载方法之前，设计人员应了解以下注意事项：

1、期望或可接受的偏转量是多少？

2、工作温度是多少？

3、是否担心扭矩？

4、 是否有急加速或急减速？

5、 应用扭矩敏感吗？

6、是否存在力矩负载或未对准？

最后，作为一般规则，预紧轴承组件只能承受大约等于预紧量三倍的轴向载荷。超过这个载荷，一对轴承中的一个将空载，挠度率将等于单个轴承的挠度。如有疑问，请咨询轴承专家。

七、联系我们

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