如何控制軸承的預緊力？如何測量軸承的預緊力？

羅羅日記

這篇日記，本來是準備在9月初寫出來的。

但是8月28日，我突然出差，又沒帶電腦，所以就耽誤了下來。

8月份，我寫過一篇關于軸承預緊的文章。

關于角接觸球軸承的預緊，讀者朋友，Three-eyed Raven，在日記后面留言，問了幾個問題。

其中一個問題是，怎么保證內外隔套一樣長？

Three-eyed Raven的留言

在回答這個問題之前，得先回答另外一個問題，內外隔套真的要做成一樣長嗎？

在咨詢了專業供應商之后，回答是：基本尺寸相同，但公差不一定相同。

雖然定位預緊，都是靠內外隔圈的軸向相對位置錯動，來消除或者減小游隙，實現預緊。

但是，不同的廠家，所運用的定位預緊原理，其實還是有一點差別的。

比如NTN，他們的內外隔圈，做成一樣長。但是內外隔圈壁厚，可以不同，或者材料可以不同。

如果內隔圈壁厚小一些，那么可以靠內隔圈的彈性變形，來實現預緊。

靠軸承內隔圈產生彈性變形，實現預緊（NTN）

再比如NSK和SKF，他們的用法和NTN有一點差別。

這兩個供應商，對于標準預緊，內外隔圈做成一樣長即可。

標準預緊，就是按照廠家推薦的預緊力使用。

但是對于非標準預緊應用，比如滾珠絲杠固定端，想要調整預緊力，那么內外隔圈，需要做成不一樣長。

怎么不一樣？

他們主要是靠內外隔圈的公差控制，使得內外隔圈的長度略有不同。

軸承內外圈的錯動量，會根據公差值不同而發生變化，從而形成不同的預緊力。

通過調整內外隔圈的公差，來控制預緊力(NSK)

隔圈材料及尺寸（NSK）

增加或者減小預緊時，隔圈調整量（SKF）

調整預緊：內外隔圈長度控制

A，B，C，D，表示預壓從小到大，依次增加

那么，具體是怎么保證做到一樣長，或者控制在一定的公差范圍呢？ 目前，通常是通過研磨隔圈長度來實現。

加工時，讓內外隔圈同心，同時研磨，即可獲得一樣的長度。再單獨研磨某一個隔圈，即可實現內外隔圈長度略有不同。

同時，隔圈端面的平行度也非常重要。

內隔圈材料及端面平行度（SKF）

NSK規定，端面平行度小于等于3um。對于這一點，SKF要求更加嚴格，要求在1-2um。

為什么端面平行度如此重要？

因為端面不平，在預緊力作用下，軸承內外圈，會產生不均勻的變形，影響預緊和運行精度。

而且，SKF還規定，隔圈材料為優質鋼，硬度在45-60HRC。而NSK則規定隔圈材料為SUJ2（高碳鉻軸承鋼）。

基于以上說明，我們明白了，無論哪種方法，其本質上是相同的，那就是：依靠軸承內外圈之間的軸向位移，來消除部分或者全部游隙，實現預緊。

至于通過隔圈彈性變形也好，通過設定的公差也罷，都是手段。我們只需要記住本質，形式上就可以變化多端了。

剛剛說了內外隔圈，那么，外側的端蓋和軸承座之間，是不是也需要控制好間隙？

必須的。

端蓋預緊量0.01mm-0.05mm（NSK）

端蓋的預壓量0.01mm-0.02mm（NTN）

對于角接觸球軸承，NSK推薦，端蓋和軸承座之間的間隙，大致在0.01mm-0.05mm之間。

而NTN推薦值，則是在0.01mm-0.02mm之間。

如果端蓋和基座間的間隙太大，在鎖螺釘時，會導致軸承外圈的滾道面圓度下降，特別是當螺釘分布太少時。

端蓋和軸承座間的間隙，如何影響軸承外圈滾道面的圓度（NSK）

經過這次的確認，看來我們之前的長度控制，還是比較松的，我們一般給的長度公差是±0.05mm，很大的。

為何也沒什么問題？ 表面上，短期看確實沒問題。 但是長期來看，因為受力不合適，肯定對軸承的壽命有不利的影響。

就像穿鞋子，如果一只腳經常向內側，或者外側傾斜，鞋子慢慢朝一個方向變形，就容易損壞。 所以，基于長期的觀念，最好按照要求嚴格控制。 長期有多長？ 在我的觀念里，是5到10年。

哈，說遠了，回到正題。

上面說了如何控制定壓預緊的預緊量。

那么如何測量預緊力？

上次，雖然在文中提出了怎么測量預緊力，但是最后并沒有講。

因為我們一般也沒去測量啊。

不過，趁這次機會，我學習了一下如何測量軸承的預緊力。

所以也分享一下。

有3種方法。

1. 啟動扭矩法：用拉力計測量啟動切向力，計算得到啟動扭矩。

啟動扭矩法測量軸承預緊力（KOYO）

啟動扭矩法測量軸承預緊力（NSK）

這個方法，適用于大預緊力的測量，比如滾珠絲杠固定，因為太小的預緊力，測量誤差大。

得到扭矩后，通過啟動扭矩和預緊力的關系估出預緊力。

2. 推力靜剛度法：施加軸向力，測量軸向位移，得到靜剛度。

此方法適用于球軸承預緊力測量，因為球軸承剛度，隨預緊力變化較大。

而圓柱滾子軸承剛度，隨預緊力變化不大。

軸向剛度法測量軸承預緊力（KOYO）

軸向剛度法測量軸承預緊力（NSK）

3. 固有頻率法：通過軸向給振動激勵測量頻率。

這個方法，適用于角接觸球軸承，測量靈敏度高，但容易受到裝配，固定夾具的影響。

頻率法測量軸向剛度及預緊力（KOYO）

頻率法測量軸向剛度及預緊力（NSK） （圖片數量已超限，請移步公眾號查看：羅羅日記）

這三種方法各有優缺點。

總結有如下的表格：

表格（圖片數量已超限，請移步公眾號查看：羅羅日記）

好了，到這里，我們基本上弄明白了，怎么控制預緊力，和怎么測量預緊力。

最后，還是欣賞幾張美圖，養養眼。（圖片數量已超限，請移步公眾號查看：羅羅日記）

定位預緊

定壓預緊

定位預緊三個力環

定壓預緊三個力環

相關閱讀：

軸承有哪兩種常用的預緊方式？

http://www.odgf.cn/thread-1019078-1-1.html

cq-ctrl

好東西

羅羅日記

|cq-ctrl發表于 09-18 22:18好東西

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學習了

羅羅日記

|15867946518發表于 09-19 08:49學習了

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Hpipi

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羅羅日記

|Hpipi發表于 09-19 13:09學習了

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羅羅日記

|mbasb發表于 09-20 06:58學習

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遠祥

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