轴承预紧的作用

variable preload and constant preload
Based on the analysis above, the variable preload for the entire speed range can be obtained from Tables 8 and 11. A preload of 2000 N is selected as the constant preload according to the medium preload. The temperature rises of bearing under variable preload and the constant pressure preload were simulated by aid of FEM. The temperature rises corresponding to the rotational speeds are shown in Fig. 7. For constant pressure preload, the temperatures of the bearing increase almost linearly with the spindle speed. For variable preload, the bearing temperatures increase when the speed is less than 3000 rpm, and decrease as the spindle speed exceeds 3000 rpm. When the spindle speed exceeds 4000 rpm, the bearing temperatures are lower than the constant pressure preload, by 3 °C at 7000 rpm.

角接触球轴承预紧的作用
1.提高系统的刚度：预紧作用可以使轴承内外圈之间产生一定的轴向
压力，从而增加轴承的刚度。

在高速运转时，轴承非常容易发生高频振动，使用预紧能够有效地减小振动幅度，提高系统的刚度和运行的稳定性。

2.抵消运动中的轴向间隙：在许多机械设备中，由于制造误差、材料
热膨胀等原因，轴向间隙往往是不可避免的。

通过预紧，轴承的外圈和内
圈之间的间隙可以被补偿，从而减小摩擦和振动，提高轴承的运行精度和
平稳度。

3.防止轴承的松动和旋转：在高速、高负荷和振动频繁的环境下，轴
承可能会出现松动和旋转的情况，导致设备的失效和损坏。

通过适当的预
紧力，可以有效地防止轴承的松动和旋转，保证设备的正常运行。

4.延长轴承的使用寿命：预紧可以减小轴承的内部滚动摩擦，降低轴
承的温升和磨损，从而延长轴承的使用寿命。

在高速运转时，预紧还可以
减小滚动轴承的内圈和外圈之间的相对滑动，降低热量和能量的损失，提
高轴承的效率和寿命。

5.调整轴承的运行清场：在一些特殊的工况下，轴承可能会受到较大
的径向和轴向负载，并且在运行过程中温度升高，从而引起轴承的变形和
不稳定。

通过适当的预紧力，可以使轴承在运行时保持一定的预紧度，调
整轴承的内部结构，提高轴承的运行清场，减少变形和失效的可能性。

总之，预紧是角接触球轴承安装过程中的一个重要步骤，其作用是提
高系统的刚度、抵消轴向间隙、防止轴承的松动和旋转、延长使用寿命和
调整运行清场。

通过适当的预紧力可以保证轴承的正常运行和工作性能，
提高设备的可靠性和稳定性。

再者，单凭 DT 组合并不能完成预紧。
预 紧 量 的 大 小， 可 以 利 用 图 3〜 图 5 改 变 轴承间隙δa0 进行调整，按大小标准分段∶微载 (EL)，轻载 (L)，中载 (M)，重载 (H)。故而，在需 要严格控制轴的跳动与载荷引起的位移时，广泛 采用 DB、DF 组合轴承。
3 列组合也分为 3 种，其代号分别为 DBD、 DFD、DTD（见图 2)。此外，还有采用四列组 合或五列组合的。
142
DB
DF
DT
图 1 2 列双联
DBD
DFD
DTD
图 2 3 列组合轴承
A侧 B侧
Fa0
Fa δa0A
Fa0 δa0
δa0B
δa1
轴 向 载 荷
图 线 曲 移 位 承 轴
A 侧 变位
Fa−Fa´
Fa´
Fa
B 侧轴承 位移曲线图
变位
Fa0＋Fa−Fa´ Fa0
δaA＝δa0A＋δa1
δaB＝δa0B−δa1
Fa0−Fa´
δa0A
δa0B
δa0
A侧
B侧
图 3 2 列 DB 组合轴承预紧曲线图
143
轴承的预紧与轴向位移
在预紧时，A 侧必须具备满足寿命要求及速度条 件能够经受轴向载荷 (Fa0＋Fa− Fa’) 的承载容量。 δa0 见 6.3 节表 3～表 7。
在图 4 中，当轴向载荷 Fa 加于轴承 AA 侧时， AA 侧 B 侧轴承的位移及轴向载荷如表 1 所示。
图 3 是 双 列 DB 组 合， 图 4 及 图 5 是 3 列 DBD 组合的预紧曲线图。
如图 3 所示，当轴向紧固组合轴承内圈时，A、 B 轴承分别产生δa0A 与δa0B 位移，内圈之间的游 隙就将失去，这是施加了预紧量 Fa0 的状态。当 外加轴向载荷 Fa 作用于该预紧轴承 A 侧时，A 侧进一步朝轴向位移δa1，B 侧则减小等量的位 移，A、B 两侧的位移分别为∶δaA＝δa0A＋δa1, δaB＝δa0B−δa1。 即， 考 虑 预 紧 在 内 加 于 A 侧 的外力是包含预紧量 (Fa0＋Fa−Fa’)，加于 B 侧 的则是 (Fa0− Fa’)。

轴承预紧的原理、作用一、轴承预紧的原理轴承预紧一般用于高精密运转条件下的工况场合。

从理论上讲，轴承在零游隙甚至一定程度下的负游隙工况场合运转才最平稳，此时轴承刚度得到最有效发挥，轴承运转时的噪音也最低，因此，应尽量保证轴承在此条件下工作。

但是考虑到轴承的安装配合、工作时温度变化所引起的材料变形等因素，轴承在加工时都是预留有正向游隙的。

为了能在高精密运转条件下的工况场合使用，就在轴承和相关部件安装配合后，采取一定的措施来施加预紧力，通过调整内外套圈的位置，来调整轴承游隙，使得轴承工作时的游隙值为零或负，这样就可以保证高精密运转下轴承运转的平稳。

关于要实施预紧的轴承型号，基本上覆盖了所有常规型号，也可以说，高精密场合用到的所有类型轴承，都需要进行预紧。

包括：深沟球轴承（家用电器用到）、角接触球轴承（其在高速机床主轴上使用时必须进行预紧）、推力轴承类、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承等，都可以见到预紧的情况。

需要说明的是：预紧也有个度，预紧太过了也会造成轴承工作温升过高，容易造成轴承的早期失效。

但是预紧太小，高速运转时，轴承又不能平稳运行。

所以目前也开发出预紧力可变调整机构。

预紧分为轻度预紧、中度预紧和重度预紧。

当轴承需要高速运转并要求运转平稳时，应该实施轻度预紧；当轴承需要提高承载力和刚度，且转速不高时，应实施中度或重度预紧。

轻度预紧只是为了减少轴承在工作运转时，非接触区内滚动体与滚道间因游隙所产生的窜动，因此，保证轴承游隙为零或者零上游隙即可；中度或重度游隙为零下负游隙。

预紧力的大小必须经过计算得出，计算必须考虑轴承的内部结构及相关尺寸，包括沟曲率、钢球曲率、材料性能等。

计算出来后再转化为螺栓的扭矩，因为一般预紧力都是通过螺栓来施加，所以可以通过扭矩扳手来施加预紧力。

需要说明的是，国内很多场合都是靠经验来控制预紧力，这种方法一是因为国内轴承精度的一致性比较差，二是对预紧力的控制方法不是很规范所致。

圆锥滚子轴承无论正负游隙都是纯滚动,其最大的发热源是在滚子大端面与内圈大挡边处的滑动摩擦, 而调心滚子轴承无论正负游隙其滚子的不同点与内外圈滚道都有滑动摩擦.一般在负游隙时发热量急剧增大的原因时预载荷破坏了润滑油膜,使两金属接触表面直接粘连.三对角接触球轴承则不然，轴承在装配后是否纯滚动取决于轴承的装配状态。

Variable preloads for high speed range.
Speed (rpm) ≤4000 ≤5000 ≤6000 ≤7000
Variable preload (N) 2000 1000 1000 1000
parison of spindle behavior between variable preload and constant preload
综合一些资料，将滚动轴承的负荷分为四种：重、中、轻、微
重负荷轴承预紧力=额定动载荷/25 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/50 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/100 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/500
• 重负荷轴承预紧力=额定动载荷/20 • 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/40 • 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/80 • 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/400
• 调压预紧
用液压力推动轴承某些部位，改变油的压力可调整预紧力大小，和现 代控制技术相结合，可以达到随轴承负荷或转速不同，自动控制预紧力 的大小。
2. 滚动轴承预紧方式的选择：
• 定位预紧一般用于负荷变化不大、转速不是太高、精度一般、温度变化 不大的场合。
• 定压预紧轻负荷以下的滚动轴承，转速很高、旋转精度要求高、中心偏 移要求小、振动要求小、噪音要求低、温度变化大的场合。(若是采用定位预 紧，热膨胀有可能使轴承预紧力过大或轴0 ≤2000 ≤3000
Variable preload (N) 8000 7000 6000
3.Preload for high speed
For a fixed rotation speed, when the temperature rise of the ball bearing is limited to 25 °C by machine tool industry standard, the maximum corresponding preload in Fig. 6 can be chosen as the variable preload. When the spindle speed reaches 6000 rpm, the temperature rise will exceed 25 °C while the preload is reduced to a lower level. From the rolling bearing analysis theory [1] T.A. Harris, Rolling Bearing Analysis (third ed.), John Wiley and Sons, New York (1991).[1], the spin–roll ratio is increased by decreasing the preload. As the spin–roll ratio increases, the bearing produces more friction and hence heat generation. Meanwhile, it is observed from our experiment that the preload less than 1000 N cannot eliminate clearance effectively and thus decrease the rigidity and increase the friction and wear resulting from excessive sliding. Therefore, the preload of 1000 N can be determined for high speed range over 6000 rpm. The variable preloads with the rotation speed during high speed range (3000–7000 rpm) can be obtained, as listed in Table 8.

轴承预紧力对轴承性能及寿命的影响分析作者：马更生丁开瑞张旭平来源：《山东工业技术》2016年第14期摘要：本文就转动机械中最常见的角接触轴承安装预紧力的作用、估算方法及对轴承性能的影响进行了深入阐述及探讨，对角接触轴承的安装起到了指导作用。

关键词：轴承；预紧力；估算；调整；性能；寿命DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.1820 引言转动机械在现代工业中的应用非常广泛，作为转动机械的核心部件轴承的安装工艺直接关系到转动机械的安全运行。

本文就转动机械中最常见的角接触轴承安装预紧力的作用、估算方法及对轴承性能的影响进行了深入阐述及探讨，对角接触轴承的安装起到了指导作用。

1 概述滚动轴承根据不同的应用场合，装配时需要预留合适的工作游隙。

在大部分的情况下，工作游隙应为正值，但是如果需要提高轴系的旋转精度或刚性时，则经常采用负的工作游隙。

预紧就是在轴承装配时通过外部给予一定的预加负荷，消除轴承滚动体与内外环的间隙，使轴承出现弹性变形产生负的工作游隙。

预紧是减少轴因受力产生挠曲，促使轴承中的负荷分布更均匀，改善工作状态下受力状况的一种措施。

通过预紧还可对滚动体与内外环的磨损给予一定的补偿，降低设备在运行中产生的噪声，延长轴承的使用寿命。

2 需要进行预紧的场合一般来说，对于轴承定位精度要求高、旋转精度要求高、需要提高轴系刚性的高速精密运转的场合，以及高速轻载、温度变化较大、做往复运动的轴承配置或需要降噪减振的场合，均需要进行预紧，以便为轴承提供最小负荷。

例如精密机床的主轴轴承、减速机的轴承、汽车传动轴的小齿轮轴承、小型电机、低温设备、风机的轴承等，通常均需要在装配时进行预紧。

3 最小负荷的确定最小负荷的大小受到轴承的基本额定静负荷、最小轴向负荷系数Ka、转速n、轴承平均直径等的影响。

我们可以根据轴承手册提供的经验公式进行计算，例如单列角接触轴承的最小轴向负荷可通过公式进行计算。

如果轴承支撑的重量加外力达不到最小负荷，则必须通过调整轴承的预紧力施加额外的负荷。

轴承预紧力对轴承性能及寿命的影响分析本文就转动机械中最常见的角接触轴承安装预紧力的作用、估算方法及对轴承性能的影响进行了深入阐述及探讨，对角接触轴承的安装起到了指导作用。

标签：轴承；预紧力；估算；调整；性能；寿命0 引言转动机械在现代工业中的应用非常广泛，作为转动机械的核心部件轴承的安装工艺直接关系到转动机械的安全运行。

本文就转动机械中最常见的角接触轴承安装预紧力的作用、估算方法及对轴承性能的影响进行了深入阐述及探讨，对角接触轴承的安装起到了指导作用。

1 概述滚动轴承根据不同的应用场合，装配时需要预留合适的工作游隙。

在大部分的情况下，工作游隙应为正值，但是如果需要提高轴系的旋转精度或刚性时，则经常采用负的工作游隙。

预紧就是在轴承装配时通过外部给予一定的预加负荷，消除轴承滚动体与内外环的间隙，使轴承出现弹性变形产生负的工作游隙。

预紧是减少轴因受力产生挠曲，促使轴承中的负荷分布更均匀，改善工作状态下受力状况的一种措施。

通过预紧还可对滚动体与内外环的磨损给予一定的补偿，降低设备在运行中产生的噪声，延长轴承的使用寿命。

2 需要进行预紧的场合一般来说，对于轴承定位精度要求高、旋转精度要求高、需要提高轴系刚性的高速精密运转的场合，以及高速轻载、温度变化较大、做往复运动的轴承配置或需要降噪减振的场合，均需要进行预紧，以便为轴承提供最小负荷。

例如精密机床的主轴轴承、减速机的轴承、汽车传动轴的小齿轮轴承、小型电机、低温设备、风机的轴承等，通常均需要在装配时进行预紧。

3 最小负荷的确定最小负荷的大小受到轴承的基本额定静负荷、最小轴向负荷系数Ka、转速n、轴承平均直径等的影响。

我们可以根据轴承手册提供的经验公式进行计算，例如单列角接触轴承的最小轴向负荷可通过公式进行计算。

如果轴承支撑的重量加外力达不到最小负荷，则必须通过调整轴承的预紧力施加额外的负荷。

4 预加负荷的确定对于能同时承受径向和轴向负荷的角接触球轴承，在径向负荷的作用下，轴承内会产生一个轴向力，而这个轴向力通常需要由另一个位置相反的轴承来承受。

《滚动轴承》习题一、填空题1.滚动轴承预紧的目的在于增加轴承的刚性，减少轴承的振动2.滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与座孔的配合应采用基轴制。

3.30207(7207)轴承的类型名称是圆锥滚子轴承，内径是35 mrn，它承受基本额定动载荷时的基本额定寿命是106转时的可靠度是90% 。

这种类型轴承以承受径向向力为主。

4.滚动轴承的基本额定动负荷C,当量动负荷P和轴承寿命L h三者的关系式为,io6(C V5.滚动轴承的基本额定动负荷是指使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的负荷，某轴承在基本额定动负荷的作用下的基本额定寿命为106转。

6.滚动轴承的选择主要取决于轴承所承受的载荷大小、方向和性质，转速高低，调心性能要求，装拆方便及经济性要求，滚动轴承按其承受负荷的方向及公称接触角的不同，可分为主要可承受径向负荷的向心轴承和主要承受轴向负荷的推力轴承。

7.滚动轴承轴系设计中，双支点单向固定的固定方式常用在跨距较小或工作温度不高情况下。

8.在动轴承轴系设计中，一端双向固定而另一端游动的固定方式常用在跨距比较大或工作温度比较高情况下。

9•安装于某轴单支点上的代号为7318 B/DF的一对滚动轴承，其类型名称为』接触球轴承：内径尺寸d= _________________________________ m m，公称接触角：■=40 ;直径系列为中系列：精度等级为0级：安装形式为成面对面安装。

10.安装于某轴单支点上的代号为32310 B/P4/DB的一对滚动轴承，其类型名称为圆锥滚子轴承：内径尺寸d= 50 mm；公差等级符合标准规定的4 级 _______ ; 安装形式为成背对背安装 ____________ 。

11.在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作106转而不发生点蚀，12.滚动轴承的内、外圈常用材料为轴承铬钢,保持架常用低碳钢材料。

13.与滚动轴承7118相配合的轴径尺寸是90 mm。

０
表１０． １ 预紧使用的高精度成对双联角接触球轴 承配合的设定值 单位 μ m
轴承公称内径
d （ｍｍ）
超过 到
轴与内圈 目标过盈量
轴承公称外径
D（ｍｍ）
超过 到
轴承座孔 与外圈 目标间隙量
（２） 推力球轴承的预紧 推力球轴承较高速旋转时，球易发生自旋滑 动。 为了避免球自旋滑动， 所需的最小轴向载荷， 采用下式求得的较大值。 C0a n ． ． ． ． ． （ １０．１ ） （ ）２． １００ Nmax C0a ． ． ． ． ． ． （ １０．２ ） Fa min ＝ １０００ Fa min ＝ 式中： Fa min 最小轴向载荷（ N ） ｛kgf｝ C0a 轴向基本额定静载荷（ N ） ｛kgf｝ 轴承转速（ rpm） n Nmax 轴承极限转速（油润滑）（ rpm）
使预紧力发生变化。 在定位预紧的情况下，轴伸缩引起的弹簧 的载荷变化很小，所以，可以不去考虑预紧的 变化。 由此可知，一般定位预紧适用于提高刚度的 目的，定压预紧适用于高速旋转、需要防止轴 向振动、水平轴使用推力轴承等的情况。
图１０． １ 定位预紧举例
１０． ４ 预紧方法与预紧力的选择
（３） 推力调心滚子轴承的预紧 推力调心滚子轴承，在使用中，由于滚子和 外圈滚道面之间滑动会造成咬粘等损伤。为避免 这种滑动，所需的最小轴向载荷 Fa min以下式求 得。 Fa min ＝ C0a ． ． ． ． ． ． （ １０．３ ） １０００
１０． ４． １ 预紧方法的比较
图１０． ６示出了根据预紧方法的刚度比较， 定位预紧和定压预紧的比较如下。 （１） 预紧力相同的情况下，定位预紧的刚度更高， 即定位预紧轴承，载荷引起的位移变化量 小。 （２） 定位预紧，在运转中，由于轴与轴承座的温 差引起的轴向延伸率差、内、外圈温差引起 的径向热膨胀差及载荷而引起的变形等，

电机轴承预紧力计算公式在电机设计和制造过程中，轴承的预紧力是一个非常重要的参数。

预紧力的大小直接影响着轴承的使用寿命和性能。

因此，正确计算轴承的预紧力是非常重要的。

本文将介绍电机轴承预紧力的计算公式及其相关知识。

1. 轴承预紧力的作用。

轴承的预紧力是指在轴承安装时对轴承施加的一定压力，目的是消除轴承内部的游隙，保证轴承在工作时能够稳定地运转。

轴承的预紧力不仅可以提高轴承的刚度和精度，还可以减小轴承在工作时的振动和噪音，提高轴承的使用寿命。

2. 轴承预紧力的计算公式。

轴承的预紧力可以通过以下公式来计算：Fp = 0.3 × C × d。

其中，Fp表示轴承的预紧力，单位为N；C表示轴承的额定动载荷，单位为N；d表示轴承的直径，单位为mm。

3. 轴承额定动载荷的确定。

轴承的额定动载荷是指在标准试验条件下，轴承可以承受的极限载荷。

通常情况下，轴承制造商会在产品的技术参数中提供轴承的额定动载荷数值。

如果没有提供，也可以通过轴承的材料、尺寸和结构等参数来计算得出。

4. 轴承直径的确定。

轴承的直径是指轴承内圈或外圈的直径，通常情况下可以通过轴承的型号或者产品参数来确定。

在实际计算中，需要将轴承的直径转换为标准单位mm。

5. 轴承预紧力计算实例。

假设某电机轴承的额定动载荷为5000N，轴承直径为50mm，则可以通过上述公式计算得到轴承的预紧力为：Fp = 0.3 × 5000N × 50mm = 750N。

因此，该电机轴承的预紧力为750N。

6. 轴承预紧力的调整。

在实际使用中，轴承的预紧力需要根据具体情况进行调整。

通常情况下，可以通过调整轴承的安装方式、螺母的紧固力或者轴承座的设计来实现轴承预紧力的调整。

在调整过程中，需要注意不要使轴承的预紧力过大或者过小，以免影响轴承的使用寿命和性能。

7. 结语。

轴承的预紧力是影响轴承性能的重要参数，正确计算和调整轴承的预紧力对于提高电机的使用寿命和性能具有重要意义。

调压预紧
用液压力推动轴承某些部位，改变油的压力可调整预紧力大小，和现 代控制技术相结合，可以达到随轴承负荷或转速不同，自动控制预紧力 的大小。
2. 滚动轴承预紧方式的选择：
• 定位预紧一般用于负荷变化不大、转速不是太高、精度一般、温度变化 不大的场合。 • 定压预紧轻负荷以下的滚动轴承，转速很高、旋转精度要求高、中心偏 移要求小、振动要求小、噪音要求低、温度变化大的场合。(若是采用定位预 紧，热膨胀有可能使轴承预紧力过大或轴承咬死。)
500
5,575,215 808,860 273,130 128,980 72,656 45,535 30,627 21,663
1000
3,949,136 572,940 193,470 91,359 51,465 32,254 21,694 15,345
2000
2,555,320 370,730 125,190 59,115 33,301 20,870 14,037 9929
综合一些资料，将滚动轴承的负荷分为四种：重、中、轻、微
重负荷轴承预紧力=额定动载荷/25 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/50 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/100 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/500
• • • •
重负荷轴承预紧力=额定动载荷/20 中负荷轴承预紧力=额定动载荷/40 轻负荷轴承预紧力=额定动载荷/80 微负荷轴承预紧力=额定动载荷/400
1. Variable preload spindle system
2. Preload for low speed（n〈3000rpm）
Lives of the bearing (h).
Preload (N) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

1、轴承的定位预紧所谓预紧，就是让轴承的滚动体和轴承的内外圈保持紧密接触，这常常是需要施加一个外力来实现。

以深沟球轴承为例来说明。

图上a所示，如果没有预紧，轴承顶部和轴之间有游隙，当轴受到向下的力时，轴承底部的球受压产生弹性变形，导致轴的理论轴线向下移动较大的距离。

而如果有预紧，也就是如图b所示，因为滚动体事先受到压力（轴向施加的压力），已经产生一定的弹性变形，再施加和图a相同的径向压力时，底部的球也会产生弹性变形，但是变形的量，没有图a所示的那么大。

也就是说有预紧时，轴的理论轴线向下移动的距离减小。

这就是有预紧和没有预紧的区别：有预紧提高了刚性，当然同时也提高了传动精度。

而预紧的核心就在于，通过外部提前施加一个力，使得滚动体和轴承内外圈紧密接触，产生一定弹性变形。

上图的轴承结构来看，从力的传递来说，可以不用内定位套。

例如，当力从轴的右边传递过来时，首先经过右边轴承的内圈，然后传递到其外圈，再从外圈传递到外定位套，再从这个外定位套，传递到左边轴承的外圈，最后从左轴承外圈传递到基座上。

同样的道理，假如有外力作用在轴的左边，力的路径也会像示意图中虚线所示的那样，最终传递到端盖上。

所以，看起来不需要内定位套。

但是如果没有内定位套，轴承的定位预压就没有办法得到控制，造成预压力的过大或过小。

可以想象一下，比较恰当的情况是，内定位套尺寸和外定位套尺寸相同，预紧力F1，通过内定位套产生一定的形变来施加。

如果内定位套的尺寸变长，比较糟糕的情况是，螺母上的力无法施加到球体上，全部被内定位套吸收，不能产生预紧力。

如果内定位套的尺寸变短，比较糟糕的情况是，螺母上的力根本不会传递到内定位套上，全部被外定位套吸收，这个时候就相当于没有内定位套。

2、轴承的定位预紧量控制对于内隔套与外隔套的长度控制，不同厂家所运用的原理有所不同，比如NTN，他们的内外隔圈，做成一样长，但是内外隔圈壁厚，可以不同，或者材料可以不同。

如果内隔圈壁厚小一些，那么可以靠内隔圈的弹性变形，来实现预紧。

滚动轴承的预紧原理和作用一、引言滚动轴承是机械设备中常见的一种轴承类型，其具有承载能力强、摩擦小等优点，在机械传动和运动控制系统中得到广泛应用。

其中，滚动轴承的预紧是保证其工作性能的重要因素之一，本文将从预紧原理和作用两个方面对滚动轴承的预紧进行详细介绍。

二、滚动轴承的基本结构在了解滚动轴承的预紧原理和作用之前，首先需要了解其基本结构。

滚动轴承主要由内外圈、滚子、保持架等部分组成，其中内外圈为环形结构，分别与轴和座之间形成配合。

而滚子则是在内外圈之间转动的部件，它们通过保持架固定在一起，并沿着内外圈上的凹槽运动。

三、预紧原理1.定义预紧是指通过调整内外圈之间的距离或安装方式，在不同程度上使得滚子与内外圈之间产生压力，并达到所需工作状态的过程。

2.实现方式实现预紧有多种方式，其中最常见的是调整内外圈之间的距离。

具体来说，当内外圈之间的距离减小时，滚子与内外圈之间的接触面积增大，从而产生更大的接触压力和摩擦力。

反之，当内外圈之间的距离增大时，滚子与内外圈之间的接触面积减小，从而产生更小的接触压力和摩擦力。

3.作用预紧对滚动轴承的工作性能有重要影响。

首先，适当预紧可以使得滚子与内外圈之间产生足够的接触压力，在承受载荷时能够有效抵抗变形和疲劳损伤。

其次，在高速旋转时适当预紧可以减少轴承内部振动和噪声，并提高轴承寿命和运行平稳性。

四、预紧方式1.径向预紧径向预紧是指通过调整轴承内环或外环相对于座的位置来实现。

具体来说，可以通过加垫片、调整螺母、调整螺纹等方式来改变两者之间的距离。

2.轴向预紧轴向预紧是指通过调整轴承两端的间隙或安装方式来实现。

具体来说，可以通过加垫片、调整螺母、调整螺纹等方式来改变轴承位置，从而产生轴向预紧力。

3.组合预紧组合预紧是指同时采用径向和轴向预紧的方式。

具体来说，可以通过加垫片、调整螺母、调整螺纹等方式来改变两者之间的距离和轴承位置，从而产生组合预紧力。

五、总结滚动轴承作为机械设备中常见的一种轴承类型，在机械传动和运动控制系统中得到广泛应用。

向力状况的分析
从有关资料得知， 对单个向心球轴承或向心推力
球轴承施加轴向力后， 可以使载荷 ) 变位曲线由曲线 状变为直线状， 从而起到增加轴承刚度的作用。 对单个
机械制造 !" 卷 第 !#$ 期
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制造・材料
— 有预紧力时， 表示 $ 形橡胶圈在 !! " # "—— !! 作用下的变形 为什么要除以 # " 呢？ 因为 $ 形橡胶圈事先受压 缩， 加上轴向力后， 左侧 $ 形橡胶圈就进一步被压缩， 而右侧 $ 形橡胶圈就恢复部分变形， 那么两端分别所 右侧 !% ’ !! " # ， 因此 $ 形 受的力为： 左侧 !% & !! " # ， 橡胶圈 在 !! 轴向力 作用下 的变形只 有 !! ( !! " # ") 这种 即左侧进一步压缩 !! " # ") 右侧则胀大 !! " # "（ 变化可用两个弹簧代替 $ 形橡胶圈作变形试验， 即可 说明这一现象 ） 。 比较图 （ 、 图（ 两图， 可以看出在相同的轴向力 *） +） 有预紧力的 $ 形橡胶圈的变形小于无预 !! 的作用下， 当无预紧力时， 轴承一承受 紧力 $ 形橡胶圈的变形。 轴向力， 右侧便产生间隙。 有预紧力时， 右侧 $ 形橡胶圈 #, ( $ ’ !% & !! " # " 当 !% ( !! " # " 时， 这时右侧 $ 形橡胶圈正好完全 恢复原形， 也正好没有间隙， 如果轴向力继续增大， 那 么右侧就要产生间隙了。 - !% ( !% " " !% " " ( !! " # " . !! ( # !% 这就说明， 承载 轴向力最大 可以等于 # 倍 的预紧 力， 使用中必须注意控制。 只能采用定位预紧中的径 $ 受轴承形状的限制， 向预紧方案， 如滚子轴承、 锥形内孔的圆锥滚子轴承、 滚针轴承等。 转速很高、 旋转精度要 % 轻负荷以下的滚动轴承， 求高、 中心偏移要求小、 振动要求小、 噪音要求低、 温度 变化大， 可采用定压预紧方式。 并且负荷变化范围大， 最好采 & 在较重的负荷下， 用调压预紧方式。 根据负荷的不同， 调整液压力大小来 达到不同预紧的目的。 随着控制技术、 数控技术的发 展， 最好能够自动调整预紧力的大小， 这样既满足了工 作需要， 又极大地延长了滚动轴承的寿命。 ’ 对于滚动轴承自身温度变化大或环境温度变化 大温度高的情况， 可选用定压预紧。 若是采用定位预 紧， 热膨胀有可能使轴承预紧力过大或轴承咬死。 因 此， 定位预紧结构选择就很重要了。 定位预紧的结构应 是， 在热膨胀的情况下， 预紧力应向小的方向变化， 而 不是向大的方向变化， 这样就可以避免预紧力过大或 咬死。 如圆锥滚子轴承在轴上采用背靠背安装形式， 在 使用中轴受热膨胀， 轴承内圈远离外圈， 这样就使得预 紧力减小了。 ( 滚动轴承的预紧力的大小要考虑的因素较多， 有负荷大小， 支承刚度的要求， 有轴承本身的精度， 设 备本体零部件的精度， 有轴承的使用寿命， 有转速、 振 动、 噪音、 温度、 环境、 润滑等方面的要求等。 我们不可 能面面俱到， 在确定预紧力的大小时， 应抓住其中 # 3 / 个主要因素， 兼顾其它因素加以考虑。 ) 预紧力的大小主要是根据轴承承受负荷的大小 及设备的使用要求来确定的。 一些设计手册上有轴承 预紧力大小的计算公式， 可以算出预紧力的最小值。 为 什么要根据负荷来决定预紧力的大小呢？ 它的原理是， 当轴承承受最大工作负荷时， 轴承内部始终保持一定 # 调压预紧 用液压力推动轴承某些部位， 改变 的过盈量， 内部任何一处不得产生间隙。 如 * 根据设备的使用要求来决定预紧力的大小。 果设备使用要求要减少支承系统的振动和噪音， 提高 旋转精度， 则应该选择较轻的预紧力。 如果要求提高支 承刚度， 但转速较高时， 也应该选择较轻的预紧力。 对 转速较低， 对噪音、 振动、 ! 滚动轴承的负荷很轻， 旋转精度无特别要求的普通滚动轴承， 一般可以不考 虑对轴承施加预紧。 应根据设备的使用 " 滚动轴承的应用范围很广， 状况来选择不同的滚动轴承， 选择不同的预紧方式及 预紧力大小。 定位预紧 # 滚动轴承一般都采用定位预紧方式， 方式中一般都采用施加轴向力来达到预紧的目的。 定 位预紧一般用于负荷变化不大、 转速不是太高、 精度一 般、 温度变化不大的场合。 于中、 低速旋转的机械， 为了增加支承刚度， 应选择中 等或较重的预紧。 如果转速极低， 负荷很重， 应该选择 重型预紧。 如果轴承的负荷和转速都一般 （ 大多数情况 都如此 ） ， 为了提高轴承的使用寿命， 选择预紧力的大 小， 应该使轴承在 1,45 3 /645的范围内使一半以上的 滚动体参与受力。 总之， 轴承的预紧力大小应合适， 预 紧力太小达不到提高轴承的支承刚度， 预紧力过大， 轴 承在使用中摩擦力增大， 润滑效果降低， 温度升高， 从 而加剧滚动体、 滚道的磨损， 从而降低了轴承的使用寿 命。

深沟球轴承最小预紧力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述深沟球轴承是一种常见的轴承类型，广泛应用于各种机械设备中。

它的设计结构简单，具有承载能力大、摩擦损失小等特点，因此被广泛应用于汽车、机械设备、电动工具等领域。

深沟球轴承的预紧力是指在安装过程中施加在轴承上的载荷，它对轴承的运行性能和寿命有着重要的影响。

通过适当调整预紧力，可以保证轴承在运转过程中达到最佳的性能表现，提高其工作效率和使用寿命。

然而，确定深沟球轴承的最小预紧力是一个复杂的问题，受到多种因素的影响。

首先，轴承的材料和制造工艺会影响轴承的精度和刚度，从而对最小预紧力产生影响。

其次，工作条件和环境也会对最小预紧力产生影响，如温度、振动等。

此外，装配误差和使用条件的不确定性也会影响最小预紧力的确定。

本文将对深沟球轴承最小预紧力的相关问题进行详细探讨，包括深沟球轴承的定义和特点、预紧力的作用和意义，以及影响最小预紧力的因素等。

通过对这些问题的研究和分析，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供一定的指导和参考，并探讨可能的优化方法和未来研究方向。

1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，首先概述了本文的主题，即深沟球轴承最小预紧力。

其次，介绍了文章的结构，即引言、正文和结论三个部分。

最后，说明了本文的目的，即探讨深沟球轴承最小预紧力的重要性和可能的优化方法，并展望未来的研究方向。

在正文部分，首先定义了深沟球轴承并介绍了其特点。

接着，阐述了预紧力在深沟球轴承中的作用和意义，包括提高轴承的刚度和运行精度，减小轴承的摩擦和磨损等方面的影响。

然后，分析了影响深沟球轴承最小预紧力的因素，涵盖了轴承本身的尺寸和几何形状、安装过程中的装配误差、工作条件的变化等方面的因素。

在结论部分，首先总结了深沟球轴承最小预紧力的重要性，强调了其对轴承性能和寿命的影响。

然后，探讨了可能的优化方法，包括优化轴承的设计和制造工艺、改进装配过程等方面的方法。

轴承预紧
滚动轴承在工作时通常需要具有一定游隙。

但在特定情况下，通过在配置时对轴承进行一定调整，使其获得一个内部载荷，并处在以负游隙使用的状态，称为预紧。

对滚动轴承适当的预紧，主要有以下几个作用：
- 提高旋转精度：轴承的预紧可以消除其内部的游隙，滚动体同时承受一定预载荷，在所有方向给予套圈一个支承力，使轴在轴向和径向能正确定位，因此，能够提高轴承的旋转精度，在机床主轴或测量仪器等应用中会经常用到。

- 提高刚度：轴承预紧后，各个方向的套圈都可以获得一定的弹簧支承和预压量，承受载荷的滚动体数量更多，可以提高刚度。

- 提高轴承使用寿命：预紧后，轴承承受载荷的滚动体数更多，并且载荷力能够较为均匀地分布，因此，单个滚动体所承受的载荷相对减小，轴承的使用寿命得到提高。

- 提高轴承阻尼和降低噪声：预紧后，轴承滚动体与滚道之间形成稳定油膜，提高他们之间的阻尼和支承动态特性，因此，轴承工作噪声更小。

轴承的预紧，本质上就是让轴承的滚动体以及轴承的内外圈保持紧密接触，而这常常需要我们去施加一个外力去实现。

常用的预紧方式有定位预紧和定压预紧。

预紧名词解释
预紧是指在使用轴承或紧固件之前，通过改变内外圈的相对位置或利用结构紧固件、结构微小的柔性或弹簧力作用在功能部件上，以消除部件间的间隙，从而提高结构的刚度，减少外力作用下的变形量，提高系统刚度。

预紧的主要作用是提高轴承刚度，抑制振动噪音。

例如，在家用电器轴承中，预紧可以消除轴承内部因钢球自重与离心力的合力不断变化而产生的异音。

但是，预紧力过大会增加轴承的摩擦，导致温度上升，降低轴承的噪音寿命。

因此，合理控制预紧力的大小是非常重要的。

如需了解更多关于预紧的信息，建议查阅机械工程相关书籍或咨询专业人士。