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为什么在某些轴承应用中需要预紧力?

通过迈克桑托拉|2016年3月21日

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概述:预加载是什么?
AST轴承LLC是ISO 9001:2008认证公司和供应商的精密轴承和轴承相关产品。AST运营副总裁John Wallace解释说,在球轴承的情况下,预装通常是一个被误解的概念,被设计者和用户所忽视。轴承制造过程的最后一个步骤是单个轴承部件的装配:外圈、内圈、球和保持器(或球分离器)。当轴承组装时,有必要有一个控制量的内部间隙,或在环和球之间的松动。在大多数轴承目录中,这被称为径向运动。

“但是,在某些应用中,必须将这种内部间隙移除,以便对一副轴承进行操作。在一对轴承上施加轴向载荷 - 用于去除自由内部间隙的目的预装,”他说。

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预加载球轴承的好处包括:
•旋转精度和精确的轴定位
•消除或减少球滑
•在施加负载下控制和减少轴向和径向偏转
•降噪
•轴承之间的负载共享

预加载至关重要的特定应用程序?

Wallace说:“在大多数高精度和高速应用中,预紧力是至关重要的,特别是在需要旋转和定位精度的地方。如果在运行条件下,轴承具有径向间隙。这意味着一个轴承圈可以相对于另一个径向和轴向移动。在旋转时,这种松动会转化为摆动或非重复性跳动。”

这种运动在机床主轴、电机、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。轴向预紧力的应用迫使球与滚道接触,形成接触角,使球组在均匀的周向平面内旋转。”

预加载球轴承最常见的方法是什么?

预紧球轴承最常用的方法包括:

春季预加载:简单,廉价,应该是设计师的首要考虑因素。最常用的螺旋弹簧或波浪弹簧垫圈,但可以使用各种弹簧类型。弹簧用于将比赛压在一起或分开。

“弹簧预加载提供了相对恒定的预载,因为它对差动热膨胀不太敏感,并且可以适应未对准。弹簧预加载使用浮动环,从而减少轴承传递的振动水平,使其成为噪声敏感应用中的良好选择。然而,这些类型的组件将具有最小的刚度。通常,弹簧定位以推动不旋转环。“

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固定约束预紧力是通过机械固定每个轴承的内圈和外圈的“预紧”位置来实现的。这通常是使用死权重方法来完成的。用自重预压,胶粘剂用于固定环的位置,同时用等于指定预压量的重量固定在适当的位置。一旦胶粘剂固化,重量就消失了。

“固定约束预加载的另一种方法是轴向调整。在装配过程中,这种方法需要很好的护理,准确性,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,两个轴承安装有所需的轴向偏移。轴和/或壳体是螺纹的。最后,通过安装精密接地垫圈然后拧紧螺母或螺纹衣领来除去轴承内部间隙。“

双工轴承与“内置”预载成匹配的轴承。内部或外圈面已经接地为称为预载偏移的精确尺寸。当施加特定的轴向预载荷时,该偏移对应于环轴向运动。当轴承在组件上夹紧在一起时,偏置面邻接,在轴承组中建立永久性的刚性预载荷。

“双工轴承增加了径向和轴向刚性。有三种常见的预加载配置。DB(背对背)和DF(面对面)可以处理双向推力负载。DT(串联)可以处理重单向推力载荷。在较高的速度下,由于刚性预紧载荷,这些轴承可以运行更热。由于它们的低偏转率,最小的跳动和易于组装,因此,这些轴承通常用于机床和其他主轴应用中。

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应采用哪种预压方法?应该施加多少预紧力?

华莱士指出,通常,提供了满足设计要求,所需的预载量最少。由于预载荷增加,轴承寿命减少。预加载增加或过度预加载,应力较高,产生过量的热量。

“预加载选择还根据轴承类型而变化。与较大的径向和角度接触球轴承相比,微型和薄剖面滚珠轴承具有不同的内部几何形状。一定要遵循制造商的指导方针,或咨询轴承工程师。“预加载选择也根据轴承类型而变化。与较大的径向和角度接触球轴承相比,微型和薄剖面滚珠轴承具有不同的内部几何形状。一定要遵循制造商的指导方针,或咨询轴承工程师。“

机床主轴的预紧力如何?

他补充说,机床主轴必须能够抵抗多个方向的偏转,同时保持旋转和位置精度。“具有高刚性和精度的双工轴承是本申请的理想选择。”

关闭的建议

设计人员在决定采用哪种预压方法前,应注意以下几点:

•什么是所需或可接受的偏转量?
工作温度是多少?
•扭矩是否有疑问?
•是否有快速的加速或减速?
•应用扭矩是否敏感?
•有时刻装载还是未对准?

“最后,作为一般规则,预载轴承组件只能处理等于预载量的大约三倍的轴向载荷。除此负载之外,该对中的一个轴承将卸载,偏转速率将与单个轴承相等。“他补充道。“在疑问时,请咨询轴承专家。”

AST
www.astbearings.com

《华盛顿邮报》为什么在某些轴承应用中需要预紧力?第一次出现在轴承的建议。


提交:轴承的建议那编码器•光学
标记:ast

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