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微型軸承
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滾珠軸承的預壓與剛性

預壓的目的
滾珠軸承用在電機等上時,在軸方向上加有負載使徑向游隙變為0。加預壓是因為有徑向游隙時,滾珠的旋轉振動就大,還有軸承的剛性減弱旋轉振動大等情況,加在軸向的負荷稱為預壓。預壓并不是隨意決定的,應根據軸承大小來決擇。預置壓取得過大,會縮短使用壽命,而且摩擦力矩也變大。預置壓取得過小,又會增大振動、剛性變差,造成滾道面的微振磨損。
因此,在使用滾珠軸承時,正確設定預置壓是非常重要的。

合適預置壓
通常,大華軸承推薦使用通過計算面壓得到的合適預置壓。所謂面壓,是指給滾珠軸承施加預置壓時,滾珠與軌道槽的接觸部分產生變形從而形成一個橢圓狀的接觸面積,滾珠與軌道槽的接觸部分上產生的垂直方向的分力(滾動體負載)除以橢圓面積所得的值。

滾珠軸承的預壓與剛性


因8-1中,滾珠與軌道德的接觸面上產生的橢圓長軸半徑為a,短軸半徑為b,則橢圓形面積S=πab。另外,如果與接觸面積垂直的分力設為Q , 則面壓=Q/S。單位通常采用MPa{kgf/mm2}的形式。
面壓的選取標準如下所示:
考慮噪音、壽命的因素時:
壽命要超過1萬小時時,取面壓800MPa{約80kgf/mm2}以下的預置壓。
壽命要為5千~1萬小時時(一般等級品),取面壓1000MPa{約100kgf/mm2}左右的預置壓。
壽命為5千小時以下時(重視剛性),取面壓1500MPa{約150kgf/mm2}左右的預置壓。
以上數據可作為一種大致標準。

作為一種簡易的根據額定動負載進行估算的方法:
壽命超過1萬小時:0.5/100~1/100·Cr
壽命為5千~1萬小時:1/100- 1 .5/100·Cr
壽命為5千小時以下:1.5/100~2/100·Cr另外,如果材料為高碳鉻鋼,面壓超過2700MPa{約270kgf/mm2},即會開始產生塑性變形。因此,即使負載是短時間的,如果施加相當平均面壓2700MPa{約270kgf/mm2}的負載,雖然不會使軸承遭受破壞,但從安全的角度考慮,推薦將施加的負載控制在1600MPa{約160kgf/mm2}以下。

預壓與剛性

預置壓的方法可分為定位預壓(圖8-2)和彈簧預壓(圖8-3)的兩種方法。
定位預壓是一種根據機械位置的關系獲得預置壓的方法。這種方法有結構零件簡單、剛性較高的優點,但另一方面,其預壓因溫度變化量大、因磨損使預壓消退等缺點。
彈簧預壓是一種使用螺旋式彈簧、防松墊圈等彈性零件給軸承施加預宣壓的構造,它有受溫度變化影響小的優點 , 但另一方面 , 它有增加了結構零件、降低了剛性的缺點。

滾珠軸承的預壓與剛性

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