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如何正确添加角接触球轴承的预负荷?

2025-06-21 08:08 发布

角接触球轴承作为一种常用的轴承类型,具有优异的转速性能和承载能力。与深沟球轴承相比,角接触球轴承不仅能承受良好的径向负荷,还能承受非常优秀的轴向负荷。然而,角接触球轴承独特的结构特性决定了它只能承受单向的轴向负荷,这对其使用提出了特定的要求。

观察角接触球轴承的内部结构,我们可以发现其设计使其只能承受一个方向的轴向负荷,具体是从轴承内圈厚边到轴承外圈厚边的方向。如果轴承承受了相反方向的轴向负荷,会导致轴承出现脱开的趋势,进而产生轴承滚动体无法形成纯滚动的现象,最终导致轴承发热、磨损和失效。因此,在使用角接触球轴承时,必须避免其轴向承载方向相反的轴向负荷。这是通过轴向预负荷来实现的。

对于单个角接触球轴承来说,为了避免轴承内部出现与轴向承载能力方向相反的轴向负荷,需要在其轴向承载方向施加一个预负荷。这个预负荷的方向是从外圈厚边到内圈厚边。那么,这个预负荷应该多大呢?从上述分析来看,预负荷必须大于外界可能出现的反向轴向负荷。另外,预负荷还应该满足轴承内部负荷的最小要求,即在最大反向轴向负荷的基础上加上轴承的最小负荷。

对于配对角接触球轴承,由于单个角接触球轴承只能承受单向轴向负荷,因此在有双向负荷的工况下会使用配对角接触球轴承,通常采用面对面或背对背的安装方式。不论是面对面还是背对背安装,两个角接触球轴承各自承担一个方向的轴向负荷。

尽管如此,配对使用的角接触球轴承通常不需要通过外部施加预负荷的方式进行预紧,但可以通过内部结构设计来实现预紧。例如,在背对背安装的情况下,两个轴承厚边压紧时,薄边之间会存在一个间隙。通过外力将薄边也压紧,轴承内部就会出现负游隙,即预紧。如果在轴承生产过程中对薄边和厚边的尺寸进行严格控制,就可以控制两个配对轴承内部的预紧力。

除了面对面或背对背安装的角接触球轴承外,有时还会使用两个角接触球轴承在轴两侧进行交叉定位。在这种情况下,轴承之间的内部游隙通过隔圈尺寸来控制。例如,如果背对背安装的角接触球轴承之间的隔圈长度较大,轴承内部的预负荷就较大,反之则较小。

总之,在安装好的配对角接触球轴承中,最终的预负荷大小应确保轴承在承受任意轴向负荷时,非受载端的角接触球轴承不会出现脱开的现象。这涉及到外界控制端面尺寸、轴承内圈与轴之间的配合尺寸,以及受温度影响的游隙减小量等因素。

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