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轴承预紧方式和转速的影响

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轴承预紧方式和转速的影响

发布日期:2022-12-28 作者: 点击:

  轴承预紧方式和转速的影响

  轴承的轴向预紧方式有两种,一种是恒压预紧,一种是定位预紧。在恒压预紧下,轴承的径向刚度随转速的增加而略有增加,而轴向和角向刚度则迅速减小。在预定位情况下,轴承的径向、轴向和角向刚度均随转速的增加而迅速增加,但轴向和角向刚度的增加相对平缓。

  1。预紧力的影响

  随着预紧力的增加,轴承的径向、轴向和角向刚度略有增加,但影响较小。与定位预紧相比,恒压预紧的效果更为显著。正是由于预紧力的变大,内外圈接触角变大,同时接触载荷变大,使径向、轴向和角向刚度变大。而预紧力引起的接触载荷和接触角的变化小于转速和零件位移引起的变化,因此对轴承刚度的影响有限。这也是定位预紧下的变化小于恒压预紧下的变化的原因。

  2。通道曲率半径的影响

  随着内外环通道曲率半径的变大,径向、轴向和角向刚度减小,但这种影响很小。只有刚度在定位预紧下略有变化,这是由于通道曲率半径变大,接触变形变大。因此,通常可以选择通道的曲率半径,而不考虑其对刚度的影响。

  3。滚珠数量的影响

  在定位预紧的情况下,滚珠数量的增加使径向、轴向和角向刚度略有增加。增加球的数量会增加刚度,但在相同的预紧力下,增加球的数量会降低接触载荷。虽然它们的共同作用可以增加轴承的刚度,但幅度较小。

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  在恒压预紧下,径向刚度随着滚珠个数的增加而明显增加,而轴向和角向刚度在转速增加到一定值时有所下降,但变化很小。这是因为,在恒压预紧力下,球数的增加使内圈的接触载荷减小,但同时内圈的接触角减小。它们的共同作用使轴承的径向刚度明显增加,而轴向和角向刚度略有下降。

  因此,当滚珠数量增加时,预紧力也要相应增加。只有在接触载荷相同的情况下,才能通过增加滚珠数量来提高轴承刚度。

  4。在球径的影晌

  定位预紧的影响下,滚珠直径变大,径向、轴向和角向刚度略有增加。当球的直径变大时,球的离心力变大,外圈接触角减小,内圈接触角变大,但同时内圈和外圈的接触载荷变大。由于它们的共同作用,轴承刚度增加。首先,定位预紧下离心力变化对接触载荷的影响较小,因此滚珠直径变化对刚度的影响较小。

  恒压预紧下,径向刚度随着滚珠直径的变大而变大,轴向和角向刚度减小,但影响较小。这是因为滚珠离心力变大,内外圈接触角减小,外圈接触载荷变大,但内圈接触载荷基本不变,所以径向刚度变大,而轴向和角向刚度略有减小。因此,减小球径既提高了速度性能,又不降低刚度性能。这也从理论上证明了减径球是目前主轴轴承的发展趋势之一。

  5。在初始接触角

  定位预紧的影响下,初始接触角的变大显著降低了径向刚度,但增加了轴向和角向刚度。这是因为在相同的预紧力下,初始接触角变大,接触刚度的径向分量减小,轴向分量变大,接触载荷减小。

  恒压预紧下,径向刚度随着初始接触角的变大而显著减小;低速时轴向和角向刚度增加,高速时基本没有变化。这是因为内圈和外圈在恒压预载下允许轴向位移。为了保持力的平衡,外圈接触角几乎接近0°,初始接触角对外圈接触角的影响很小。同样,在相同的预紧力下,当初始接触角变大时,接触载荷减小。

  因此,增加定位预紧下轴承的初始接触角可以提高轴向和角向刚度,而增加恒压预紧下的初始接触角不仅不能提高轴向和角向刚度,反而会降低径向刚度。

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