发布时间：2025年5月8日 NSK
NSK轴承的预紧（也称预载或轴向加载）是通过在轴承内部施加一定的轴向力，消除轴承内部的间隙，从而提高轴承的刚性、精度和抗振动能力。预紧方式的选择直接影响轴承的性能、寿命和应用场景。以下是NSK轴承常见的预紧方式及其区别：
一、预紧的作用
提高刚性：消除NSK轴承内部间隙，减少轴向和径向变形。
增强精度：减少轴的跳动和振动，适用于高精度设备（如机床主轴）。
改善抗冲击性：预紧后轴承对外部载荷的抵抗能力更强。
延长寿命：避免滚子与滚道因间隙过大而产生冲击磨损。
二、常见预紧方式及区别
1. 定位预紧（Fixed Preloading）
原理：
通过调整NSK轴承内外圈的相对位置，使轴承在安装后处于一定的轴向压缩状态。
通常使用隔套、弹簧或螺母等机械方式实现预紧。
特点：
刚性高：预紧力固定，适合高负载和高精度场景。
不可调节：预紧力一旦设定，无法在使用过程中调整。
安装要求高：需精确控制隔套或螺母的尺寸和拧紧力矩。
应用场景：
机床主轴、精密仪器、高速电机等需要高刚性和高精度的设备。
2. 定压预紧（Spring Preloading）
原理：
通过弹簧（如碟形弹簧、螺旋弹簧）对轴承施加轴向力，使NSK轴承始终保持一定的预紧力。
预紧力随外部载荷变化自动调整。
特点：
可调节性：预紧力可根据弹簧刚度和压缩量调整，适应不同工况。
缓冲作用：弹簧可吸收部分振动和冲击，保护轴承。
维护方便：无需频繁调整，适合长期运行。
应用场景：
振动较大的设备（如泵、风机）、需要补偿热膨胀的场合。
3. 组合预紧（Combined Preloading）
原理：
将定位预紧和定压预紧结合使用，例如在定位预紧的基础上加装弹簧。
特点：
综合优势：兼具高刚性和可调节性，能适应复杂工况。
成本较高：结构复杂，安装和维护难度较大。
应用场景：
高速高精度设备（如数控机床主轴）或需要同时承受静态和动态载荷的场景。
4. 温差预紧（Thermal Preloading）
原理：
利用材料热胀冷缩的特性，通过加热或冷却轴承内外圈，使其产生轴向位移，从而实现预紧。
特点：
无机械应力：避免因外力导致轴承变形或损伤。
精确控制：需精确控制温度差，通常用于特殊工况。
应用场景：
高温或低温环境下的精密设备（如航天器、极端环境仪器）。
三、预紧力的控制方法
隔套法：
通过调整轴承内外圈之间的隔套长度，控制轴向预紧量。
优点：简单可靠，成本低。
缺点：预紧力不可调，需精确加工隔套尺寸。
螺母法：
通过拧紧螺母压缩轴承内圈或外圈，实现预紧。
优点：适用于NSK小型轴承，操作便捷。
缺点：需严格控制拧紧力矩，避免过载。
弹簧法：
使用碟形弹簧或螺旋弹簧施加轴向力，实现定压预紧。
优点：预紧力可调节，具备缓冲功能。
缺点：弹簧易疲劳，需定期检查。
四、预紧方式的选择依据
应用场景：
高精度设备（如机床主轴）优先选择定位预紧或组合预紧。
振动较大或需要补偿热膨胀的设备适合定压预紧。
载荷类型：
静态载荷为主时，可选定位预紧。
动态载荷或冲击载荷较多时，建议定压预紧。
安装与维护：
简单工况可选隔套法或螺母法。
复杂工况或需长期运行的设备推荐弹簧法或组合预紧。
成本与精度：
高精度预紧（如机床主轴）可能增加成本，但可显著提升性能。
普通工业设备可选用低成本预紧方案。
五、NSK轴承预紧的注意事项
预紧力控制：
预紧力过大会导致轴承过热、磨损加剧，甚至卡死。
预紧力过小则无法消除间隙，影响刚性和精度。
参考值：NSK手册中通常会提供不同型号轴承的推荐预紧力范围。
安装规范：
定位预紧需确保隔套或螺母的尺寸精度。
弹簧预紧需选用合适刚度的弹簧，并避免弹簧疲劳失效。
润滑管理：
预紧后轴承内部摩擦增大，需加强润滑（如使用高性能润滑脂）。
定期检查润滑状态，避免因润滑不良导致过热。
运行监测：
预紧NSK轴承运行时需监测温度、振动和噪声，及时发现异常。
六、案例分析
案例1：机床主轴采用定位预紧
情景：某数控机床主轴使用NSK角接触球轴承，通过隔套法实现定位预紧。
效果：主轴刚性提升30%，径向跳动从0.05mm降至0.01mm，满足高精度加工需求。
案例2：风机轴承采用定压预紧
情景：某离心风机使用NSK圆柱滚子轴承，通过碟形弹簧施加轴向力。
效果：吸收风机启停时的冲击载荷，振动值降低40%，延长轴承寿命。
总结
NSK轴承的预紧方式需根据应用场景、载荷类型和精度要求选择。定位预紧适合高精度设备，定压预紧适合振动环境，组合预紧则用于复杂工况。合理控制预紧力、规范安装和维护是保障轴承性能的关键。若不确定如何选择，可参考NSK技术手册或咨询NSK工程师。
