为什么把球轴承换成滚子轴承,轴的刚度会提高

Question

如题所述

Answer 1

1. 什么叫轴承刚性？
轴承的刚性是指轴承产生单位变形所需力之大小。滚动轴承的弹性变形很小，在大多数机械中可以不予考虑，但在某些机械中，如机床主轴，轴承刚性则是一个重要因素，一般应选用圆柱和圆锥滚子轴承。因为这两类轴承在承受载荷时，其滚动体与滚道为线接触，弹性变形小、刚性好。而球轴承是点接触，刚性较差。2. 如何提升轴承刚性
（1）从轴承的配置提升
轴承的配置对轴承刚性的影响也很大。一般地说，对于向心推力型的球轴承和滚子轴承，在成对使用时宜采取外圈大端面相对的配置，这样配置轴承抗颠覆力矩的能力大。在温度变化时其调得的预紧量也较少发生变化。
（2）采用多轴承支承方式.
在轴向位置允许的条件下，每一支点采用两只或两只以上的轴承作为径向支承，可以提高支承刚性。例如，近来在机床主轴部件中，就广泛采用以轴向预紧安装的，几套向心推力轴承作为同一支点的轴支承。
（3）从轴承相配表面提升
轴和座孔上的轴承安装部位，其表面粗糙度愈低，形状及位置精度愈好，则得到的支承刚性也愈高。对上述表面实施表面强化处理，有利提高刚性。利用粗糙度很低的高硬度塞棒，以一定的过盈在有润滑状态下多次轻缓压入并退出座孔，也有利于提高支承刚性，必要时可用卡环对轴颈进行类似处理。
（4）利用轴承预紧法提高支承刚性
对球轴承或圆锥滚子轴承可采取轴向预紧法，而对短圆柱滚子轴承等可采取径向预紧法，可以显著提高轴支承的刚性。此时有可能消除了轴承游隙，也有可能得到了不大的负游隙。但在转速不是太高、温升幅度不大的条件下，最好还应调到不大的负游隙状态。
在施加预紧时，应该不断测量其变形情况，注意在变形的低值阶段，变形随预紧负荷的增加是非线性的；而在高值阶段，变形随负荷的增加就是线性的了。一旦变形负荷出现线性关系，应立即停止增加预紧负荷，此时已获得恒定的刚度。此后，轴承的轴向刚性和径向刚性之间存在着固定的关系，而不依赖于外加负荷。
上述变形量的测量，可利用例如将千分表头抵在轴承端面或轴的适当部位，观察其读数随预紧负荷变化的方法。预紧法也有其不利的方面，例如使轴承的摩擦力矩增大、温升提高、寿命缩短等，所以要全面考虑，权衡得失，选择合适的预紧量。