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    1 引言

    精密滾動軸承在精密軸系中的正確應(yīng)用涉及到不同種類軸承的自身特征和諸多影響軸承精度的外在因素。若考慮不周就會失去使用精密軸承的意義。尤其在主軸高速旋轉(zhuǎn)和要求高精度的情況下，精密滾動軸承的關(guān)聯(lián)因素顯得更為突出。

    2 因素

    2.1 精度

    使用精密滾動軸承時，只有軸和軸承座的形位公差精度和表面粗糙度同軸承精度協(xié)調(diào)一致時，才能充分發(fā)揮其效能。也就是說安裝部件精度是影響軸承旋轉(zhuǎn)精度的主要因素。但是過高的要求安裝部件精度會給機(jī)械加工造成困難。在應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》推薦值為依據(jù)，結(jié)合實踐經(jīng)驗做出合理的選擇。不容忽視的是軸承尺寸精度，在選擇安裝部件與軸承的配合時，應(yīng)注意考慮此因素，所選擇的配合將影響軸承間隙或軸承的預(yù)載荷。

    2.2 剛度

    軸承的剛度取決于其類型和大小。主要判斷準(zhǔn)則是：滾子元素類型（如球形或圓柱形）、滾子數(shù)量及大小和接觸角度。

    滾子數(shù)目對剛度的影響大于軸承尺寸大小的影響。增加相同百分?jǐn)?shù)滾子數(shù)目提高的滾動軸承要大于增加軸承尺寸所提高的軸承剛度。由于這個原因，精密滾動軸承以增加滾子數(shù)目提高其剛度。

    接觸角對剛度的影響，一般是接觸角度小，則滿足徑向高剛度；接觸角度大，則滿足軸向高剛度。在布置軸承時，同一位置安裝兩個或更多軸承可以提高剛度。角接觸球軸承最適宜這種使用且往往是配對使用。

    軸承剛度還會受主軸和軸承座的影響，其配合公差要慎重選擇；配對軸承組剛度還會受預(yù)載荷的影響。

    軸承剛度表述為載荷作用下的彈性變形與恢復(fù)程度的比率。由于滾動軸承彈性恢復(fù)與載荷不成直線關(guān)系，所以很難用單一函數(shù)描述；在應(yīng)用中可以用線性關(guān)系做近似的估算。

    2.3 載荷

    在設(shè)備中精密軸系使用精密滾動軸承時，軸承的載荷容量不是選擇軸承唯一考慮的關(guān)鍵因素，而決定軸承內(nèi)徑的是軸的設(shè)計要求。其它關(guān)鍵因素如軸承剛度，允許速度和旋轉(zhuǎn)精度等是決定性因素。

    在應(yīng)用時，選擇軸承類型和布置形式時，作為基本規(guī)則： 相同尺寸的滾子軸承比球軸承有較大的承載能力；角接觸球軸承和圓錐滾子軸承能夠承受徑向和軸向復(fù)雜載荷；雙向角接觸推力球軸承可承受雙向載荷。

    2.4 速度

    軸承滾動速度可以在允許溫度下做調(diào)節(jié)；精密滾動軸承具有低摩擦特性，由此而形成低熱量特性。所以精密滾動軸承可以用于高速工作情況。軸承產(chǎn)生的熱量很大程度上取決于工作速度，另外還受軸承類型、潤滑方式、預(yù)載荷和工作載荷等因素的影響。

    2.5壽 命

    在應(yīng)用中，作為一項基本要求就是要使所選擇軸承具有較長的壽命。測定精密軸承基本壽命主要包括靜載荷容量和作用載荷兩個參數(shù)。另外還要考慮預(yù)載荷對軸承壽命的影響以及主軸強(qiáng)度和軸承自身因素等的影響。對于高速工作情況，主軸要有高耐磨性；滾子元素產(chǎn)生的離心力也會影響載荷情況和縮短軸承使用壽命。

    對于低速旋轉(zhuǎn)或慢慢擺動情況，軸承所受載荷可以認(rèn)為是等量的靜載荷，而沒有任何運(yùn)動特征的影響。在這種情況下，由于載荷而產(chǎn)生的滾子和軌道的永久性變形會影響壽命；同時，軸承還要經(jīng)得住周期性重沖擊載荷。

    2.6 預(yù)載荷

    預(yù)載荷不但可以提高軸承的剛度，而且可以提高其旋轉(zhuǎn)精度。在設(shè)備主軸的應(yīng)用中一般使用預(yù)載荷軸承和配對軸承組。

    對于單列角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，通常調(diào)節(jié)內(nèi)外圈軸向間隙而獲得預(yù)載荷；對于圓柱滾子軸承，通過內(nèi)圈錐形孔合適的安裝獲得預(yù)載荷；對于雙向角接觸推力球軸承，調(diào)整隔離套筒尺寸，安裝便會獲得預(yù)載荷。

    在外力作用下，軸承內(nèi)部載荷分配情況會改變。部分滾子元素會承受過多的載荷，同時，另外一部分滾子元素會得到釋放，彈性變形便改變，在相同預(yù)載荷F0作用下產(chǎn)生了相同的彈性變形；這不利于軸承的使用，在應(yīng)用時要注意考慮作用外力的大小，以便選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)載荷。

    在應(yīng)用中另一方面要限制軸承預(yù)載荷最大值。因為加大預(yù)載荷后摩擦力會加大，導(dǎo)致溫度上升。

    對于配對軸承組，其預(yù)載荷的大小確定比較復(fù)雜；其目的是適應(yīng)精度、剛度和速度等不同的要求。