軸承系統(tǒng)的可靠性一直是電機(jī)產(chǎn)品中的熱門話題。之前的文章我們講了很多，比如軸承聲音、軸電流、軸承發(fā)熱等等。本文主要研究電機(jī)軸承的間隙，即軸承在什么間隙狀態(tài)下工作更合理。

為了使軸承運(yùn)行良好，徑向間隙非常重要。以及控制的一般原則：滾珠軸承的工作間隙應(yīng)為零或稍加預(yù)載。但是，對(duì)于圓柱滾子、球面滾子等軸承，必須有一定的殘余間隙，甚至是很小的間隙。

根據(jù)不同的應(yīng)用，軸承配置必須具有正或負(fù)的工作間隙。大多數(shù)情況下，工作間隙應(yīng)為正值，即軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有一定的殘余間隙。另一方面，有許多應(yīng)用需要——的負(fù)工作間隙，即預(yù)載。

預(yù)緊力通常在環(huán)境溫度下安裝期間(即在電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造階段)進(jìn)行調(diào)整。如果運(yùn)行時(shí)軸的溫升大于軸承座的溫升，預(yù)緊力會(huì)增加。

當(dāng)軸被加熱和膨脹時(shí)，軸的直徑會(huì)增加，它也會(huì)拉伸。在徑向膨脹的陰影下，軸承的徑向間隙會(huì)減小，即預(yù)緊力會(huì)增加。在軸向膨脹的向下方向，預(yù)載荷將進(jìn)一步增加，但是背對(duì)背軸承結(jié)構(gòu)的預(yù)載荷將減小。在背對(duì)背軸承配置中，如果軸承之間有給定的距離，并且軸承和相關(guān)部件具有相同的熱膨脹系數(shù)，徑向膨脹和軸向膨脹對(duì)預(yù)緊力的影響將相互抵消，因此預(yù)緊力不會(huì)改變。

軸承預(yù)緊的作用

軸承預(yù)緊力的主要作用包括：提高剛度、降低噪聲、提高軸導(dǎo)向精度、補(bǔ)償運(yùn)行中的磨損、延長工作壽命和提高剛度等。軸承的剛度是指作用在軸承上的作用力與其彈性變形的比值。有預(yù)緊力的軸承在一定范圍內(nèi)的載荷引起的彈性變形小于無預(yù)緊力的軸承。

軸承的工作間隙越小，滾動(dòng)體在空載區(qū)域的導(dǎo)向性越好，運(yùn)行時(shí)軸承的噪音越小。在預(yù)緊力的作用下，軸因受力而產(chǎn)生的撓度會(huì)減小，從而可以提高軸導(dǎo)向的精度。例如，小齒輪軸承和差動(dòng)齒輪軸承可以通過預(yù)緊來提高軸導(dǎo)向的剛度和精度，使齒輪的嚙合更加精確和穩(wěn)定，并最小化額外的動(dòng)力。因此，運(yùn)行時(shí)的噪音會(huì)更小，齒輪可以有更長的工作壽命。在運(yùn)行中，軸承會(huì)因磨損而增加間隙，這可以通過預(yù)載來補(bǔ)償。在某些應(yīng)用中，軸承結(jié)構(gòu)的預(yù)緊力可以提高運(yùn)行的可靠性，延長使用壽命。適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力可以使軸承中的載荷分布更加均勻，從而可以有更長的工作壽命。

當(dāng)確定軸承配置中的預(yù)載荷時(shí)，應(yīng)該注意的是，當(dāng)預(yù)載荷超過某個(gè)最佳值時(shí)，剛度只能以有限的方式提高。因?yàn)槟Σ梁陀纱水a(chǎn)生的熱量會(huì)增加，如果有額外的載荷和長期作用，軸承的工作壽命會(huì)大大降低。

此外，在軸承配置中調(diào)整預(yù)載荷時(shí)，無論預(yù)載荷是由計(jì)算還是經(jīng)驗(yàn)決定的，偏差都必須控制在一定范圍內(nèi)。比如圓錐滾子軸承在調(diào)整過程中，軸承要旋轉(zhuǎn)幾次，保證滾子不歪斜，滾子端面必須與內(nèi)圈法蘭接觸良好。否則，在檢查或測(cè)量中獲得的結(jié)果不是真實(shí)的，因此實(shí)際預(yù)載荷可能比要求的小得多。

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