滚动轴承的刚度

滚动轴承的刚度第1页，共16页，2023年，2月20日，星期一定义：轴承内外套圈产生单位的相对弹性位移量所需的外加负荷。刚度是衡量滚动轴承使用性能的一项指标。分类：径向刚度、轴向刚度、角刚度。第2页，共16页，2023年，2月20日，星期一δψ=δasinα+δrcosαcosψ在ψ=0处，若轴承仅有轴向位移量，则有

第3页，共16页，2023年，2月20日，星期一根据Hertz接触理论。对于点接触的角接触球轴承，其接触载荷Q及变形δ的关系为可以得出

其中：Z—

滚动体数；

Kn

—

载荷与变形常数，与轴承材料和几何参数有关

Ja

—

载荷分布的轴向积分第4页，共16页，2023年，2月20日，星期一

可以采用预紧的方法提高轴承的刚度第5页，共16页，2023年，2月20日，星期一滚动轴承的预紧定义：轴承装入轴承座和轴上后，使轴承中的滚动体和内外套圈之间产生一定量的预变形，以保持内外套圈均处于压紧状态。作用：1）使轴承在轴向和径向正确定位，提高轴的旋转精度；

2）增加轴承的刚度；

3）减少轴承的振动和噪声；

4）控制滚动体的自旋滑动，减少滚动体的公转打滑等。第6页，共16页，2023年，2月20日，星期一定位预紧定位预紧是指使轴承的轴向相对位置在使用中保持不变的一种轴向预紧方式。可通过调整间距套筒的宽度以获得一定的预紧量。第7页，共16页，2023年，2月20日，星期一

定位预紧时的载荷与变形曲线第8页，共16页，2023年，2月20日，星期一定压预紧定压预紧是指使轴承的预紧负荷在使用中保持不变的一种轴向预紧方式。可以通过调整弹簧的压缩量以获得一定的预紧量。第9页，共16页，2023年，2月20日，星期一

定压预紧时的载荷与变形曲线第10页，共16页，2023年，2月20日，星期一定压预紧对支承系统的刚度增加不明显定位预紧容易受轴和轴承座温度差所引起的轴向长度差、内外圈温度差引起的径向膨胀量等因素的影响。一般而言，在要求高刚度时，宜采用定位预紧；而高速旋转时，则采用定压预紧。第11页，共16页，2023年，2月20日，星期一径向预紧利用过盈配合使轴承内圈膨胀，可以消除游隙，使轴承处于预紧状态，称为径向预紧。目的是增加载荷区内的滚动体数目，减少滚动体的最大载荷。典型的例子是双列精密短圆柱滚子轴承，调整这种轴承相对于锥形轴颈的轴向位置，使内圈有合适的膨胀量而得到径向负游隙。第12页，共16页，2023年，2月20日，星期一预紧负荷值的选取第13页，共16页，2023年，2月20日，星期一预紧负荷值的选取高速轻载条件下，或是要求提高旋转精度的场合，应选择轻预紧；中速或低速重载条件下，以及要求增加支承刚度时，应选择中预紧和重预紧。采用下列方法来控制预紧量

1)测定轴承起动摩擦力矩

2)测定轴承轴向位移量

3)测定弹簧变形量

4)测定螺母紧固扭矩第14页，共16页，2023年，2月20日，星期一参考文献[1]万长森.滚动轴承的分析方法.机械工业出版社.1987,3[2]刘泽九,贺士荃,刘晖.滚动轴承应用.机械工业出版社.2007,3[3]蒋蔚,周彦伟,梁波.配对角接触轴承刚度和摩擦力矩分析计算.轴承.2006,08:1-3,35[4]高成慧,李燕.影响滚动轴承变刚度因素的模拟分析.机械设计与制造工程.2002,05(3):37-42[5]现