轴承预负荷的 5 大常见误区

合理的轴承预负荷对于提高刚性、提升精度、降低噪音以及延长轴承寿命至关重要。然而，在各个工业领域中，预负荷依然是轴承设计中最容易被误解的环节之一。这些误解往往会导致轴承过早失效、发热量过大、产生振动，并降低设备的整体可靠性。

​本白皮书旨在澄清这些常见的误解，并阐述为什么（Smalley）波簧能够提供一种可靠且具成本效益的解决方法，以实现持续稳定的轴承预负荷。

​误区 1：预负荷仅在高速或高精度应用中才至关重要

​许多工程师误以为预负荷仅在某些特定系统中才需要。然而，既定的工程原理表明，在标准球轴承应用中，施加预负荷同样可以提高刚性、降低噪音并防止滚动体滑动（打滑）。若缺乏预负荷，轴承内部的游隙将允许滚动体在尚未承载之前发生位移，进而加剧振动并导致轴承对中不良。

​误区 2：预负荷越大，性能越好

​一个常见的错误观念是：预负荷越大，轴承的稳定性就越有保障。而事实上，过大的预负荷会增加摩擦和发热，加速润滑剂的失效，进而导致轴承过早失效。Smalley的波簧有助于降低这一风险，因为它们能提供受控且可预测的预负荷力，与刚性机械锁紧方法相比，降低了因过度紧固而导致失效的可能性。

​误区 3：刚性预负荷总是更可靠

​刚性或 “定位” 预负荷表面上看起来很精准，但它无法补偿公差叠加、制造偏差或热膨胀带来的影响。在运行过程中，外部载荷和温度变化会改变预负荷，甚至可能导致某个轴承失去预负荷，从而引发滚动体打滑。斯迈利波簧能够自然地适应这些变化，在实际运行工况下维持稳定的预负荷。

​误区 4：任何弹簧都可以用于预负荷

​人们很容易误认为，只要能提供轴向负荷的弹簧其效果都是一样的，但事实并非如此。传统的波形垫圈在受压时常常会发生卡滞，从而导致负荷行为不可预测。单圈波簧采用开口或搭口的端部结构，在受压时可以自由移动，能够防止卡滞并确保负荷的一致性。

​误区 5：预负荷会降低设计灵活性

​一旦谈到预负荷，人们往往会担心失去设计的自由度。然而，预负荷的作用是管理偏差而非放大偏差，这使得组件即使在公差较宽的情况下也能更可靠地运行。

​基于弹簧的预负荷方法可以容纳轻微的对中不良、公差叠加和热位移，从而减少了对过度苛刻的机械加工要求或严格控制配合公差的需求。

​总结

​合理的轴承预负荷对于维持众多机械系统的持续性能至关重要。如果应用得当，预负荷能使滚动体与滚道保持稳定接触，从而提高刚性，降低噪音与振动，并延长轴承寿命。尽管预负荷具有这些显著优势，它仍经常被误解。关于何时使用、使用多少预负荷或选择哪种方法的错误假设，都会导致不必要的磨损、发热或精度降低。通过澄清这些误区，工程师可以做出更明智的决策。运用基于弹簧的预负荷方法，提供了一种在实际运行工况下实现稳定负荷的实用且可靠的途径。

​注：本文中所述的预负荷建议和概念属于通用性质。由于轴承性能会随应用工况而异，用户应根据其系统的具体载荷、温度、公差和运行环境来验证预负荷需求。

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