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轴承知识
如何增加轴承预负荷
  预负荷:
  在谈到降低轴承噪声的时候,我们会常常说到一个概念,叫预负荷。对深沟球轴承施加一定的预负荷能够减少噪声。但是,预负荷应该如何施加?很多的资料里都说过一个事情,给轴承内部施加预负荷,如果是5-10倍的轴承内径这么大的预负荷的话,就能够有效降低深沟球轴承的噪声。
  增加预负荷失效的案例:
  在日常的工作中,会遇到很多种情况。比如某家电机厂,电机轴承有噪声,用增加预负荷的方式解决,但还是有噪声,当把电机轴承拆开后发现后面的弹簧垫圈已经被压的没有弹性,这样的情况下,预负荷的施加是失效的。
  另外一种情况,某客户的一个非常小的电机,有噪声,运用加预负荷,仍有噪音,拿起小电机轻轻一摇晃,可以听到弹簧垫圈在里面晃动的声音,所以这个预负荷的施加也是失效的。所以如何把预负荷加到轴承上?如何来确定把预负荷已经加到轴承上了呢?
  各数值的计算
  预负荷的值应该等于一个系数乘以轴承内径:
  F=k*d
  F--负荷力度(单位:N)
  k--是一个系数。
  d--是轴承内径(单位:mm)
  如果是为降低电机噪声:系数应为5-10倍;如果为了避免压痕:系数应为20倍。因本次说的是噪声,所以系数取得5-10倍之间。增加预负荷的方法通常会使用弹簧,一般会使用柱弹簧或弹簧垫圈。不管怎么样,弹簧的弹力就是你算出的预负荷的数值。
  弹簧的弹力又等于弹簧系数乘以弹簧的变形量,弹簧的弹力等于弹簧系数乘以弹簧的变形量:
  F=K*ΔL
  F--弹簧的弹力(就是负荷力度,单位N)
  K--弹簧系数
  ΔL--弹簧的变形量
  弹簧的变形系数可以从弹簧厂家的零部件参数中找到,而弹簧的变形量指的是弹簧的初始长度减去弹簧的中量长度:
  ΔL=L-L'
  通过上面的公式,弹簧的变形量ΔL可计算出,弹簧的初始长度已知,即可得出弹簧的中量长度L'。
  轴承的中量长度:
  轴承的中量长度放在电机的图纸中就是轴承安装好之后轴承预负荷的面和轴承端面之间的剩余长度,而这个长度是在电机设计图纸中可控的,所以说对轴承施加正常的预负荷事实上在图纸上就是设计一个合理的轴承端面和小盖之间的距离,所以,通常说添加一个合适的预负荷其实是对加预负荷的这个面和轴承端面的距离进行一个图纸设计。当然选择一个合适的弹性系数,才能使这个预负荷合理的加在轴承上。所以通过检查图纸弹簧的中量长度数值对得话,那么施加的预负荷就是对得。
  上面两个案例中的极端状况,一个是将轴承片完全压扁,弹簧已经失去了弹性,还有一种是弹簧根本就没有变形,这样的话不会有相应的弹力。所以弹簧的变形量在0.5到0.25初始长度,这个变形量才可以。
  弹簧数量是否加的越多越好
  在实际运用总会遇到其他一些状况,比如轴承端面增加4跟弹簧,和增加8根弹簧带来的差别是什么?当然,加8根弹簧施加的预负荷比较均匀,加4根弹簧带来的预负荷可能没有8根那么均匀,但是有剩余空间的问题,剩余空间对于电机来讲是整个尺寸链所有公差的累计,假如里面有一个毫米的误差,如果有4根弹簧,那么4根弹簧总体的空间的误差就是4个毫米,4个毫米的带来的力的偏差就是这么多,所以从容差的角度讲弹簧并不是越多越好。
(来源:工业解决方案中心)
发布时间:2019-07-14