径向受力用什么轴承(电机制造中的学问：轴承游隙选多大更为合理？轴承为何要预紧？)

Posted 2023-05-26

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径向受力用什么轴承(电机制造中的学问：轴承游隙选多大更为合理？轴承为何要预紧？)

轴承系统可靠性始终是电机产品的热门话题。我们在前面的文章中谈过很多，如轴承音问题、轴电流问题、轴承发热问题等等。本文的重点内容为电机轴承的游隙，也就是说轴承在什么游隙状态下工作更为合理。

为使轴承良好运行，径向游隙十分重要。控制和掌握的一般原则：球轴承的工作游隙应为零，或者有轻微的预紧。但对于圆柱滚子、球面滚子等轴承，在运作时必须留有一定的剩余游隙，即使是很小的游隙也必须有。

根据不同的应用，轴承配置中须带有正或负的工作游隙。在大部分的情况下，工作游隙应为正值，即轴承在运行时，留有一定的剩余游隙。但另一方面，有许多应用场合需要有负工作游隙——即预紧。

预紧一般是在环境温度下安装时进行调整的（即在电机的设计和制造阶段完成），如果在运行中，轴的温升比轴承座的大，预紧就会增加。

轴在受热膨胀时，轴径会增加，也会伸长。在径向膨胀的影向下，轴承的径向游隙都会减小，即预紧会增加。在轴向膨胀的影向下，预紧会进一步增加，但背对背轴承配置的预紧则会因此而减小。在背对背的轴承配置中，如果轴承之间有一给定距离，且轴承和相关零部件有相同的热膨胀系数，径向膨胀和轴向膨胀对预紧的影响会互相抵消，因此预紧不会产生变化。

轴承预紧的作用

轴承预紧最主要的作用包括：提高刚性、减低噪声、提高轴引导的精度、补偿在运行中的磨损、延长工作寿命、提高刚性等。轴承的刚性是指轴承上的作用力与其弹性变形的比。受到预紧的轴承，在一定范围内的负荷所导致的弹性变形，比没有预紧的轴承要小。

轴承的工作游隙越小，滚动体在无载区中的引导就越好，轴承在运行时的噪声也越小。在预紧的作用下，轴因受力而产生的挠曲会减少，因此可以提高轴引导的精确性。例如，小齿轮轴承和差动齿轮轴承可以通过预紧来提高刚性和轴引导的精度，使齿轮的咬合更精确和更稳定，并可以把附加的动态力减到最小。所以运行时的噪声会更小，齿轮也可以有更长的工作寿命。轴承在运行中会因为磨损而导致游隙增加，这种情况可以通过预紧来补偿。在某些应用中，轴承配置的预紧可以提高运行的可靠性和延长工作寿命。合适的预紧量可以使轴承中的负荷分布更平均，因此可以有更长的工作寿命。

在确定轴承配置中的预负荷时，应注意当预紧超过某既定的最佳值时，刚性只能有限地提高。因为摩擦和随之产生的热将增加，如果有附加负荷并长时间作用下，轴承的工作寿命将会大大降低。
此外，在调整轴承配置中的预紧时，无论预紧量是通过计算或根据经验而确定，必须将其偏差控制在一定的范围之内。例如在圆锥滚子轴承的调整过程中，应先将轴承转动若干次，以确保滚子没有歪斜，而且滚子的端面必须与内圈的挡边有良好的接触。否则在检查或测量中得出的结果都不是真实的，使实际的预紧可能比所需要的小很多。

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