说到滚动轴承,大家对其结构都不陌生,不论什么类型的滚动轴承,其主要都是由三大部件内圈、外圈和滚动体构成。一般情况下,轴承在使用过程中都会存在一定的游隙。但大家在很多设备中也看到过轴承预紧的设计,比如比较常见的弹簧预紧或固定约束式预紧,分别如下图所示。当然也有采用通过将内圈或外圈表面研磨至预紧力偏移精确尺寸的“内置”预紧力的双联轴承。
轴承弹簧式预紧
固定约束式预紧示例
那为什么轴承需要预紧呢?
(图片来自jtekt)
那是不是所有轴承都需要预紧呢?
其实从前面的一些介绍大家也可以看出来,如果你对设备的刚性、运转的精度、噪音水平有较高要求或应用于高转速的场合,轴承预紧还是有必要的,如果是一般的应用,则轴承内部的游隙就可以满足正常使用,不需要预紧。
就轴承的类型上来讲,考虑到轴承的结构特点和应用场景,目前预紧应用最多的轴承主要是角接触球轴承、圆锥滚子轴承和推力球轴承这三种。其中角接触球轴承专为承受轴向载荷和径向载荷的组合设计,通常需要通过预紧来消除轴向间隙,以提高定位精度和刚性。而圆锥滚子轴承由于其内外圈滚道是锥形,预紧可以确保滚动体与滚道充分接触,从而提高承载能力和旋转精度。推力球轴承只承受纯轴向载荷,预紧能确保其在工作中轴向定位准确,减少振动和滑动。深沟球轴主要用于承受径向载荷,也能承受少量的轴向载荷,在大多数情况下不需要预紧,除非有前面提到的那些高要求,可适度预紧(需要注意这时轴承游隙要选得大一些)。自调心轴承由于能够自动调整角度补偿安装误差,通常无需预紧。
最后需要注意的是,在满足设计要求的情况下,预紧力应越小越好。否则当轴承过量预紧时,将会加大温升和磨损,大大缩短轴承的使用寿命。