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      對(duì)于滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠來說，機(jī)床在進(jìn)行加工制造的過程中產(chǎn)生的升溫會(huì)導(dǎo)致軸承間隙的游動(dòng)和絲杠的伸長(zhǎng)，從而直接對(duì)加工的精度造成影響。針對(duì)此種問題，必須對(duì)其間隙進(jìn)行消除以提高滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)精度和負(fù)載剛度。在對(duì)二者的設(shè)計(jì)和制造安裝的過程中，可采用預(yù)緊力技術(shù)對(duì)滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠的間隙進(jìn)行消除，使其能夠保持良好穩(wěn)定的運(yùn)行。預(yù)緊力是指連接件在受到載荷的拉力作用之前，為了使連接件間的連接緊密度增強(qiáng)而預(yù)加的力，以預(yù)防隨著所受載荷的加重使連接件間產(chǎn)生間隙或者滑動(dòng)，達(dá)到消除間隙的目的。本文從對(duì)滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)緊的意義出發(fā)，分析對(duì)機(jī)床滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)緊的方法。

1 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊方法分析

1.1 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊

     對(duì)于滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是在裝配完成的軸承上，軸承的內(nèi)、外圈在外力的作用下沿著軸線方向而產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。對(duì)軸承的預(yù)緊不僅可以是軸承內(nèi)的間隙得以消除，同時(shí)還可以提高軸承的滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈接觸的可靠度和緊密度。并且在預(yù)緊力的作用影響下，在接觸處發(fā)生一定的彈性變形，增大接觸面，從而使?jié)L動(dòng)體的負(fù)載力提高。進(jìn)行預(yù)緊的滾動(dòng)軸承，其整體的負(fù)載支承剛度提高，磨損有所補(bǔ)充，間隙減小或消除，從而提高旋轉(zhuǎn)精度。對(duì)滾動(dòng)軸承的預(yù)緊方法有多種，常用的滾動(dòng)軸承預(yù)緊方法有軸向預(yù)緊方法和徑向預(yù)緊方法。

1.1.1 軸向預(yù)緊方法

    對(duì)于球軸承多采用軸向預(yù)緊方法。此預(yù)緊方法可以使軸承的角剛度和徑向剛度都得以提高，使剛度變化規(guī)律發(fā)生改變。如果在沒有徑向載荷的情況下，針對(duì)球軸承，以Fa 表示軸向載荷，以n δ 表示軸向變形，以a K 表示彈性變形的系數(shù)，則可以得出軸向的載荷和變形間的近似關(guān)系表達(dá)式：

    （ 1）從球軸承的荷載變化可以看出，在相同的外加軸承荷載的情況下，如果再對(duì)軸承加以預(yù)緊，軸承的預(yù)緊荷載加上原有的外軸承荷載的雙重作用下，其軸向變形比原有單純的外軸承荷載的軸向變形有明顯的減小，因此，采用軸向預(yù)緊的方法可以球軸承的剛度得以提高。

1.1.2 徑向預(yù)緊方法

    對(duì)于圓柱滾子軸承多采用徑向預(yù)緊方法。此種方法主要通過對(duì)軸承滾動(dòng)體數(shù)的增加，來提高載荷的能力，從而使支承的剛度得以提高。通過徑向預(yù)緊，圓柱滾子軸承在進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，可以是其運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力減小，預(yù)防和減少軸承旋轉(zhuǎn)打滑的現(xiàn)象出現(xiàn)。對(duì)于內(nèi)孔呈圓錐形的軸承，在進(jìn)行徑向預(yù)緊的時(shí)候，可將螺母內(nèi)圈和固定套的位置加以鎖緊，使軸承的間隙盡量的縮小，達(dá)到預(yù)緊的目的。

1.2 滾動(dòng)軸承預(yù)緊力大小的把握

     對(duì)于軸承預(yù)緊力的大小要求受很多因素的影響和限制。在實(shí)際工作中，對(duì)于預(yù)緊力的大小的計(jì)算非常復(fù)雜，對(duì)此，可采用下面的方法對(duì)預(yù)緊力的大小進(jìn)行估算。首先可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)加工情況，對(duì)滾動(dòng)軸承的負(fù)荷類型進(jìn)行判定。負(fù)荷類型通常可分為微、輕、中、重四種。然后根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)上的額定動(dòng)負(fù)荷值除以系數(shù)得出的結(jié)果來大致確定預(yù)緊力的大小。但是，此種方法得出的結(jié)果僅是一個(gè)估算的值，與通過公式進(jìn)行逐步計(jì)算的結(jié)果是存在一定的差距的。但是依然可以為實(shí)際工作中的預(yù)緊操作提供一個(gè)參考，如果在某種情況下需要得出精確的預(yù)緊力的值還是要通過公式來計(jì)算。

2 滾珠絲杠的預(yù)緊方法分析

2.1 滾珠絲杠的預(yù)緊

      在機(jī)床中，對(duì)滾珠絲杠的預(yù)緊主要是指對(duì)其螺母副中間隙的消除。對(duì)滾珠絲杠的螺母副進(jìn)行負(fù)載的預(yù)加，使絲杠副的螺母通過滾珠的轉(zhuǎn)動(dòng)從正向和反向兩方面持續(xù)的對(duì)絲杠造成壓力，以使螺母和滾珠絲杠間存在的間隙消除，從而使?jié)L珠絲杠的精度和剛度都得以提高。但是，在此過程中要注意對(duì)預(yù)緊力大小的把握。如果預(yù)緊力過小，間隙不能得到消除，直接影響滾珠絲杠的定位精度；如果預(yù)緊力過大，會(huì)增加摩擦力，加速絲杠的損耗，縮短使用壽命。另外，滾珠絲杠在運(yùn)行中溫度的升高也對(duì)其造成熱變形的影響，直接影響其定位的準(zhǔn)確度。熱伸長(zhǎng)量公式：

                            （ mm）                            （ 2）

     由上述可以看出溫度對(duì)熱伸長(zhǎng)度有直接的影響。因此，對(duì)滾珠絲杠可采用預(yù)拉伸的預(yù)緊方法，以使熱變形對(duì)滾珠絲杠精度的影響減小或者消除。在實(shí)際的預(yù)緊操作中，可使拉伸量比預(yù)計(jì)的熱伸長(zhǎng)量大些，以消除溫度的影響。也可加以采用潤(rùn)滑油的方式，減小摩擦，降低溫度。潤(rùn)滑油的方法同樣可在滾動(dòng)軸承的預(yù)緊中加以使用。

2.2 扭矩- 轉(zhuǎn)角法在控制軸向預(yù)緊力中的應(yīng)用

     滾珠絲杠的預(yù)緊，對(duì)其螺母副進(jìn)行預(yù)緊是重要方面。對(duì)螺母副進(jìn)行預(yù)緊力的控制主要在于對(duì)其軸向預(yù)緊力的控制上。在機(jī)床的滾珠絲杠裝配預(yù)緊中，常采用扭矩- 轉(zhuǎn)角法對(duì)其軸向的預(yù)緊力進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤４朔N方法是將螺母擰合到規(guī)定扭矩的基礎(chǔ)上再進(jìn)行規(guī)定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)軸向預(yù)緊力的控制。

     具體操作方法參見下圖1 ：

、

     設(shè)扭緊力矩為d M ，先以d M 的力矩將螺母1 預(yù)緊，將右半部分的支座上的螺釘擰緊后，再交替將螺母2 和螺母3 擰緊。計(jì)算出軸向支撐點(diǎn)面的零值所在的位置后輕扭螺母3 到額度伸長(zhǎng)值并將其固定，最后將螺母2 同樣以d M 的力矩?cái)Q緊然后固定。此種方法在對(duì)滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊中，表現(xiàn)出穩(wěn)定性高，誤差小的優(yōu)點(diǎn)。】

3 結(jié)束語(yǔ)

      滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠作為現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的重要部件，對(duì)其進(jìn)行間隙的消除意義重大。使用恰當(dāng)有效的預(yù)緊方法，可很好將軸承在間隙中的游離竄動(dòng)和絲杠的變形進(jìn)行控制和消除。在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行中，要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況和加工要求，對(duì)滾動(dòng)軸承和滾珠絲杠采取相應(yīng)的預(yù)緊方法，達(dá)到既對(duì)絲杠進(jìn)行有效的拉伸，又達(dá)到對(duì)軸承預(yù)緊的雙重目的，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的剛度和精度，使其充分的發(fā)揮作用。