郭向东，王燕霜

(1.洛阳轴研科技股份有限公司 轨道交通轴承事业部，河南 洛阳 471039；2.河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003)

对轴承施加合理的预紧力，可以增加轴承刚度，提高支承体旋转精度，消除轴向间隙，降低振动噪声，控制滚动体的自旋滑动，减少滚动体的公转打滑。轴承在使用过程中，如果实际预紧力小于设计预紧力，轴承的刚度将不能满足要求，在较大的加速度作用下容易发生卸载，出现间隙；如果实际预紧力大于设计预紧力，虽然可以获得较高的刚度及抗卸载能力，但轴承的摩擦力矩较大，容易出现“死点”，导致温升加剧，降低轴承的使用寿命。因此，施加预紧力的准确性对于轴承的使用有很大影响。目前，在预紧轴承的支承刚度[1-4]和系统固有频率[5-6]研究领域有很多成果。在确定轴承预紧力方面，也有一些有效的方法。这些方法[7-11]通过理论分析确定预紧力，或者通过实际测量轴向变形等来确定预紧力。不足之处是劳动强度大，容易受到人为因素的影响，难以保证测试精度和效率。为了更准确地得到轴承所承受的实际预紧力，需要寻求新的方法。下文通过研究轴承预紧力、系统固有频率和跨距之间的关系，提出了相应的理论计算公式，并通过轴承预紧力测试系统对计算结果进行了验证。

1 理论计算公式

1.1 轴向定位预紧角接触球轴承的径向刚度

角接触球轴承经常成对使用，工程上常对其进行轴向定位以提高刚度。在轴向预紧载荷下，可使用轴承径向刚度的简便计算公式[12]