機(jī)床行業(yè)軸承裝配時(shí)軸向加載如何控制？

在機(jī)床行業(yè)中，軸承的軸向加載控制是確保裝配精度、運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下是軸向加載控制的要點(diǎn)和方法：

1. 軸向預(yù)緊力的作用

·消除游隙：通過預(yù)緊力消除軸承內(nèi)部游隙，提高剛性。

·控制變形：減少機(jī)床運(yùn)行中因載荷變化導(dǎo)致的軸承變形。

·優(yōu)化載荷分布：使?jié)L動(dòng)體均勻受力，避免局部過載。

2. 軸向加載控制的核心方法

（1）預(yù)緊方式選擇

·定位預(yù)緊（剛性預(yù)緊）

通過墊片、隔套或螺紋調(diào)整軸向位置，施加固定預(yù)緊力。適用于高剛性、高轉(zhuǎn)速的機(jī)床主軸（如角接觸球軸承配對(duì)使用）。

關(guān)鍵工具：精密墊片、千分尺測(cè)量軸向間隙。

·定壓預(yù)緊（彈性預(yù)緊）

通過彈簧或液壓裝置施加恒定壓力，允許熱膨脹補(bǔ)償。適用于溫升較大的高速主軸。

（2）加載力控制技術(shù)

·力矩扳手法

通過設(shè)定擰緊力矩間接控制軸向力（需根據(jù)螺紋摩擦系數(shù)換算）。

注意：摩擦系數(shù)波動(dòng)可能導(dǎo)致誤差，需定期校準(zhǔn)。

·液壓或氣動(dòng)加載

使用液壓螺母、液壓拉伸器等設(shè)備精準(zhǔn)控制壓力，尤其適合大型軸承（如軋機(jī)軸承）。

·位移測(cè)量法

通過測(cè)量軸承內(nèi)外圈相對(duì)位移間接控制預(yù)緊量（需結(jié)合軸承游隙參數(shù)）。

·傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控

在精密機(jī)床上集成力傳感器或應(yīng)變片，實(shí)時(shí)反饋軸向力。

（3）典型軸承的調(diào)整方法

·角接觸球軸承（配對(duì)使用）

采用“背對(duì)背”（DB）或“面對(duì)面”（DF）配置，通過隔套長(zhǎng)度調(diào)整預(yù)緊力。

·圓錐滾子軸承

通過調(diào)整螺母壓緊外圈，消除軸向游隙后回退特定角度（需參考廠家手冊(cè)）。

·推力軸承

使用平行度極高的墊片，確保載荷均勻分布。

3. 裝配工藝關(guān)鍵點(diǎn)

1.清潔與潤(rùn)滑

徹底清潔軸承和配合面，避免雜質(zhì)影響預(yù)緊力。

使用指定潤(rùn)滑劑，過量潤(rùn)滑可能導(dǎo)致預(yù)緊力虛高。

2.分階段加載

先施加50%預(yù)緊力，旋轉(zhuǎn)軸承使?jié)L子歸位，再逐步加載至目標(biāo)值。

3.溫度補(bǔ)償

考慮機(jī)床運(yùn)行時(shí)溫升導(dǎo)致的膨脹，預(yù)留熱膨脹余量（如高速主軸預(yù)留0.002~0.005mm間隙）。

4.對(duì)稱緊固

采用十字交叉順序擰緊螺栓，避免偏載。

4. 檢測(cè)與驗(yàn)證

·游隙檢測(cè)

使用百分表測(cè)量軸向游隙，確保符合設(shè)計(jì)值（通常機(jī)床主軸游隙≤0.01mm）。

·力矩測(cè)試

裝配后手動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸，檢查阻力矩是否平穩(wěn)（突變可能預(yù)示過緊或異物卡阻）。

·溫升與振動(dòng)測(cè)試

空載運(yùn)行1~2小時(shí)，監(jiān)測(cè)溫升（一般≤40℃）和振動(dòng)頻譜，異常高頻振動(dòng)可能提示預(yù)緊不當(dāng)。

5. 常見問題與對(duì)策

·預(yù)緊力過大：導(dǎo)致發(fā)熱、磨損加劇。

對(duì)策：改用彈性預(yù)緊，或降低墊片/隔套厚度。

·預(yù)緊力不足：引起振動(dòng)和精度下降。

對(duì)策：增加預(yù)緊量或更換剛性更高的軸承配置。

·軸向力波動(dòng)：可能因熱變形或配合松動(dòng)。

對(duì)策：采用液壓補(bǔ)償系統(tǒng)或自鎖緊螺母。

總結(jié)

軸向加載控制需結(jié)合軸承類型、工況和裝配工藝綜合設(shè)計(jì)。精密機(jī)床建議采用液壓加載+傳感器反饋的閉環(huán)控制，并嚴(yán)格遵循“測(cè)量-調(diào)整-驗(yàn)證”流程。對(duì)于高精度主軸（如磨床主軸），軸向預(yù)緊力誤差需控制在±5%以內(nèi)。