昌暉儀表從電機軸承軸系統(tǒng)的基本配置角度介紹哪些電機軸承需要施加預緊力以及電機軸承施加預緊力的原因，幫助大家用好電機軸承。
工程師經(jīng)常遇到要對電機軸承施加預緊力的情況，是不是所有的電機軸承需要施加預緊力呢？答案是不盡然的。另一個問題是，如果不施加預緊力，電機軸承會怎樣呢？
在討論預緊力之前，為避免混淆，先明確一個概念，昌暉儀表這里所說的預緊力指的是軸向預緊力，并非徑向。
哪些電機軸承需要施加預緊力？
1、小型臥式電機軸承
對于小型臥式電機而言，在外界沒有很大軸向徑向負荷的時候通常會采用兩個深溝球軸承結(jié)構(gòu)。兩個深溝球軸承結(jié)構(gòu)的電機配置基本上有固定端+浮動端配置，或者是交叉定位配置。
對于固定端+浮動端的配置而言，施加預緊力會使浮動端軸承承受一定的軸向負荷，這個軸向負荷通過軸系統(tǒng)傳導到固定端，使固定端軸承也承受一定的軸向負荷。在軸向負荷的作用下，兩個軸承的軸向游隙被壓緊為零。此時當軸承運轉(zhuǎn)的時候，軸承內(nèi)部由于剩余游隙存在很出現(xiàn)的滾動體與滾道的碰撞就會被抑制住，從而減少了電機軸承的噪聲。
對于不施加預負荷的電機而言，上述情形不會發(fā)生，因此電機軸承噪聲會偏大。但是這樣的噪聲對軸承本身的影響不大，對于工業(yè)用電機以及對噪聲不關(guān)注的領(lǐng)域，不施加預負荷也不一定會造成損害。
對于交叉定位結(jié)構(gòu)的雙深溝球軸承結(jié)構(gòu)，當電機穩(wěn)定運行的時候，由于軸的膨脹會對兩端軸承產(chǎn)生一定的軸向預緊力。這樣就起到了上述減少噪聲的作用，但是由于熱膨脹受到溫度、軸尺寸等等的限制不好控制，經(jīng)常也使用認為施加軸向預負荷的方式。
上述結(jié)構(gòu)中，不論哪種結(jié)構(gòu)施加軸向預負荷除了可以降低軸承噪聲，也有防止偽布氏壓痕的作用。
2、帶皮帶輪的小型電機軸承
帶皮帶輪的小型電機有可能軸端的徑向負荷較大，因此有時候使用圓柱滾子軸承+深溝球軸承結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)的電機軸承系統(tǒng)，如果施加軸向預力則會對深溝球軸承起到減少軸向游隙，降低深溝球軸承噪聲的作用。但是對于圓柱滾子軸承而言，則幾乎沒有什么作用。這是因為一般電機使用的圓柱滾子軸承是NU或者N系列的圓柱滾子軸承，這樣的軸承不具有軸向承載能力，同時在軸承內(nèi)部可以很好地實現(xiàn)軸向移動，因此軸向預緊力即便被施加到這個軸承上，最終的效果最多也就是在軸向上有一個小的位移，對軸承內(nèi)部的運行表現(xiàn)幾乎沒有影響。
3、對于中型臥式電機軸承
一般中型電機會使用圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)居多。有時候也會使用球面滾子軸承。
對于圓柱滾子軸承而言，在電機中最常見的是兩柱一球軸承結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)如果對軸系統(tǒng)施加預負荷起作用和上述一柱一球相似。而在這個軸承系統(tǒng)配置中，主要的運行承載軸承是圓柱滾子軸承，因此對于其定位作用的深溝球軸承施加預負荷的降噪效果就不大明顯。并且一般中型電機的應(yīng)用工況對正常電機軸承噪聲的允許量也相對較大，因此這類配置中使用軸向預負荷的作用不大。
對于使用調(diào)心滾子軸承結(jié)構(gòu)而言，施加軸向預負荷的作用會讓雙列滾子中某一列受載偏大。當預負荷不十分大的時候，對軸承噪聲影響不大，當預負荷很大的時候甚至會造成軸承內(nèi)部由于負荷分布問題引起的發(fā)熱等現(xiàn)象，因此這類配置中也不必使用軸向預負荷。
4、對于有承受軸向力的電機軸承
當電機承受一定的軸向力，那么此時軸系統(tǒng)或者軸系統(tǒng)中的定位端就會被軸向力夾緊。此時如果施加反向的軸向力則會削弱這個效果，如果施加同相的軸向力則會加強軸向力的效果。因此要根據(jù)實際工況具體決定，不宜統(tǒng)一設(shè)定，需要根據(jù)工況確定軸向預負荷的大小和方向。
對于立式電機而言，其受力狀況與就相當于承受軸向力的電機，需要根據(jù)工況進行確定。
關(guān)于電機軸承與預緊力的話題就談到這里。電工基礎(chǔ)欄目還有其他與軸承相關(guān)的干貨技術(shù)文章，能幫助大家答疑解惑。
