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軸承的預緊方式和轉速的影響

發布時間：2025-11-05

軸承的軸向預緊力方式有兩種，一種是定壓預緊力，另一種是定位預緊力。定壓預緊下，隨轉速的提高軸承徑向剛度略有增加，而軸向和角剛度迅速降低。定位預緊下，軸承徑向，軸向和角剛度均隨轉速的提高而迅速增加，但軸向和角剛度的增加比較平緩。

1、預緊載荷的影響隨著預緊載荷的增加，軸承的徑向、軸向和角剛度隨之略有增加，但影響很小。與定位預緊相比，這一影響對定壓預緊比較顯著。這是山于預緊載荷增加使內外圈接觸角增大，同時也使接觸載荷增加，從而使徑向、軸向和角剛度都有所增大。但是，預緊載荷引起的接觸載荷和接觸角變化，與轉速和零件位移引起的變化相比較小，因此，對軸承剛度的影響有限。這也是定位預緊下的變化小于定壓預緊的原因。

2、溝道曲率半徑的影響隨著內外圈溝道曲率半徑的增大，徑向、軸向和角剛度隨之減小，但是這一影響很小，只有定位預緊下剛度的變化稍為明顯一些，這是由于溝道曲率半徑增大使接觸變形量增大。因此，一般選擇溝道曲率半徑時可以不考慮它對剛度的影響。

3、球數的影響定位預緊下，球數增加使徑向、軸向和角剛度略有增加。球數增加使剛度增加，但同樣預緊載荷下，球數增多將使接觸載荷減小，它們共同作用的結果雖然能使軸承的剛度增加，但較少。定壓預緊下，球數增加使徑向剛度隨之明顯增加，而當轉速增加到一定值時軸向和角剛度反而隨之降低，但變化很小。這是由于定壓預緊下，球數增加盡管使內圈接觸載荷減小，但同時使內圈接觸角減小，它們的共同作用使軸承徑向剛度明顯增加，而軸向和角剛度略有減小。因此，球數增加時應相應提高預緊載荷，只有當接觸載荷相同時，增加球數才能使軸承剛度增加。

4、球徑的影晌定位預緊下，球徑增大，徑向、軸向和角剛度隨之略有增加。球徑增大使球的離心力增大，外圈接觸角減小，內圈接觸角增加，但同時使內外圈接觸載荷增大，它們聯合作用的結果使軸承剛度增大。由一于定位預緊下離心力變化對接觸載荷的影響較小，因此球徑變化對剛度的影響很小。定壓預緊下，球徑增大徑向剛度隨之增加，而軸向和角剛度反而降低，但影響較小。這是由于球徑增大使球的離心力增大，內外圈接觸角減小，外圈接觸載荷增加，而內圈接觸載荷基本不變，因此徑向剛度增加，而軸向和角剛度略有降低。因此，減小球徑不僅改善速度性能，而且不會降低剛度性能。這也從理論上證明了減小徑球是目前主軸軸承的發展趨勢之一。

5、初始接觸角的影晌定位預緊下，初始接觸角增大使徑向剛度顯著減小，軸向和角剛度明顯增加。這是由于初始接觸角增大，接觸剛度的徑向分量降低，軸向分量增加，同時，相同預緊載荷下接觸載荷減小。定壓預緊下，初始接觸角增大使徑向剛度顯著減小;低速時，軸向和角剛度增加，高速時，基本沒有變化。這是由于定壓預緊下，內外圈允許軸向位移，為了保持力的平衡，外圈接觸角幾乎接近于0，初始接觸角大小對外圈接觸角基本沒有影響。同樣, 初始接觸角增大，相同預緊載荷下接觸載荷減小。因此，定位預緊下增大軸承初始接觸角可以提高軸向和角剛度，而定壓預緊下增大初始接觸角不僅不能提高軸向和角剛度，反而降低徑向剛度。

（來源：軋機軸承）