如何增加軸承預負荷
2019-01-14 預負荷:
在談到降低軸承噪聲的時候,我們會常常說到一個概念,叫預負荷。對深溝球軸承施加一定的預負荷能夠減少噪聲。但是,預負荷應該如何施加?很多的資料里都說過一個事情,給軸承內部施加預負荷,如果是5-10倍的軸承內徑這么大的預負荷的話,就能夠有效降低深溝球軸承的噪聲。
在談到降低軸承噪聲的時候,我們會常常說到一個概念,叫預負荷。對深溝球軸承施加一定的預負荷能夠減少噪聲。但是,預負荷應該如何施加?很多的資料里都說過一個事情,給軸承內部施加預負荷,如果是5-10倍的軸承內徑這么大的預負荷的話,就能夠有效降低深溝球軸承的噪聲。
增加預負荷失效的案例:
在日常的工作中,會遇到很多種情況。比如某家電機廠,電機軸承有噪聲,用增加預負荷的方式解決,但還是有噪聲,當把電機軸承拆開后發現后面的彈簧墊圈已經被壓的沒有彈性,這樣的情況下,預負荷的施加是失效的。
另外一種情況,某客戶的一個非常小的電機,有噪聲,運用加預負荷,仍有噪音,拿起小電機輕輕一搖晃,可以聽到彈簧墊圈在里面晃動的聲音,所以這個預負荷的施加也是失效的。所以如何把預負荷加到軸承上?如何來確定把預負荷已經加到軸承上了呢?
在日常的工作中,會遇到很多種情況。比如某家電機廠,電機軸承有噪聲,用增加預負荷的方式解決,但還是有噪聲,當把電機軸承拆開后發現后面的彈簧墊圈已經被壓的沒有彈性,這樣的情況下,預負荷的施加是失效的。
另外一種情況,某客戶的一個非常小的電機,有噪聲,運用加預負荷,仍有噪音,拿起小電機輕輕一搖晃,可以聽到彈簧墊圈在里面晃動的聲音,所以這個預負荷的施加也是失效的。所以如何把預負荷加到軸承上?如何來確定把預負荷已經加到軸承上了呢?

各數值的計算
預負荷的值應該等于一個系數乘以軸承內徑:
F=k*d
F--負荷力度(單位:N)
k--是一個系數。
d--是軸承內徑(單位:mm)
如果是為降低電機噪聲:系數應為5-10倍;如果為了避免壓痕:系數應為20倍。因本次說的是噪聲,所以系數取得5-10倍之間。增加預負荷的方法通常會使用彈簧,一般會使用柱彈簧或彈簧墊圈。不管怎么樣,彈簧的彈力就是你算出的預負荷的數值。
彈簧的彈力又等于彈簧系數乘以彈簧的變形量,彈簧的彈力等于彈簧系數乘以彈簧的變形量:
F=K*ΔL
F--彈簧的彈力(就是負荷力度,單位N)
K--彈簧系數
ΔL--彈簧的變形量
彈簧的變形系數可以從彈簧廠家的零部件參數中找到,而彈簧的變形量指的是彈簧的初始長度減去彈簧的中量長度:
ΔL=L-L'
通過上面的公式,彈簧的變形量ΔL可計算出,彈簧的初始長度已知,即可得出彈簧的中量長度L'。
預負荷的值應該等于一個系數乘以軸承內徑:
F=k*d
F--負荷力度(單位:N)
k--是一個系數。
d--是軸承內徑(單位:mm)
如果是為降低電機噪聲:系數應為5-10倍;如果為了避免壓痕:系數應為20倍。因本次說的是噪聲,所以系數取得5-10倍之間。增加預負荷的方法通常會使用彈簧,一般會使用柱彈簧或彈簧墊圈。不管怎么樣,彈簧的彈力就是你算出的預負荷的數值。
彈簧的彈力又等于彈簧系數乘以彈簧的變形量,彈簧的彈力等于彈簧系數乘以彈簧的變形量:
F=K*ΔL
F--彈簧的彈力(就是負荷力度,單位N)
K--彈簧系數
ΔL--彈簧的變形量
彈簧的變形系數可以從彈簧廠家的零部件參數中找到,而彈簧的變形量指的是彈簧的初始長度減去彈簧的中量長度:
ΔL=L-L'
通過上面的公式,彈簧的變形量ΔL可計算出,彈簧的初始長度已知,即可得出彈簧的中量長度L'。

軸承的中量長度:
軸承的中量長度放在電機的圖紙中就是軸承安裝好之后軸承預負荷的面和軸承端面之間的剩余長度,而這個長度是在電機設計圖紙中可控的,所以說對軸承施加正常的預負荷事實上在圖紙上就是設計一個合理的軸承端面和小蓋之間的距離,所以,通常說添加一個合適的預負荷其實是對加預負荷的這個面和軸承端面的距離進行一個圖紙設計。當然選擇一個合適的彈性系數,才能使這個預負荷合理的加在軸承上。所以通過檢查圖紙彈簧的中量長度數值對得話,那么施加的預負荷就是對得。
軸承的中量長度放在電機的圖紙中就是軸承安裝好之后軸承預負荷的面和軸承端面之間的剩余長度,而這個長度是在電機設計圖紙中可控的,所以說對軸承施加正常的預負荷事實上在圖紙上就是設計一個合理的軸承端面和小蓋之間的距離,所以,通常說添加一個合適的預負荷其實是對加預負荷的這個面和軸承端面的距離進行一個圖紙設計。當然選擇一個合適的彈性系數,才能使這個預負荷合理的加在軸承上。所以通過檢查圖紙彈簧的中量長度數值對得話,那么施加的預負荷就是對得。

上面兩個案例中的極端狀況,一個是將軸承片完全壓扁,彈簧已經失去了彈性,還有一種是彈簧根本就沒有變形,這樣的話不會有相應的彈力。所以彈簧的變形量在0.5到0.25初始長度,這個變形量才可以。
彈簧數量是否加的越多越好
在實際運用總會遇到其他一些狀況,比如軸承端面增加4跟彈簧,和增加8根彈簧帶來的差別是什么?當然,加8根彈簧施加的預負荷比較均勻,加4根彈簧帶來的預負荷可能沒有8根那么均勻,但是有剩余空間的問題,剩余空間對于電機來講是整個尺寸鏈所有公差的累計,假如里面有一個毫米的誤差,如果有4根彈簧,那么4根彈簧總體的空間的誤差就是4個毫米,4個毫米的帶來的力的偏差就是這么多,所以從容差的角度講彈簧并不是越多越好。
在實際運用總會遇到其他一些狀況,比如軸承端面增加4跟彈簧,和增加8根彈簧帶來的差別是什么?當然,加8根彈簧施加的預負荷比較均勻,加4根彈簧帶來的預負荷可能沒有8根那么均勻,但是有剩余空間的問題,剩余空間對于電機來講是整個尺寸鏈所有公差的累計,假如里面有一個毫米的誤差,如果有4根彈簧,那么4根彈簧總體的空間的誤差就是4個毫米,4個毫米的帶來的力的偏差就是這么多,所以從容差的角度講彈簧并不是越多越好。
(來源:工業解決方案中心)
