基本介紹
剛性軸,剛性軸承,剛性的概念,軸承的剛性,套用高剛性軸承的注意要點,進步軸支承剛性的路徑,從支承剛性觀念挑選軸承,進步軸支承剛性的套用技術,
剛性軸
rigid shaft
轉子的軸越是短和粗,剛性越大則臨界轉數越高,工作狀態不可能達到臨界轉數。處理物料量大、轉速不高(分離因數小於1500)的推料式、刮刀式、振動式離心機及其他旋轉機械如泵、通風機等一般設計成剛性軸。其工作轉數一般小於固有頻率的75%。
剛性軸承
剛性軸承指具有剛性的軸承，軸承的剛性是指軸承產生單位變形所需力的大小。
剛性的概念
所謂剛性[1]是指兩個物體相碰撞不會發生變形，因此兩個剛體就不會占據同一個空間，微粒、原子就是這樣的物質。
現代家具製造工藝術語。系家具在靜力負荷作用下，抵抗變形的能力。工業中，機械剛性，也是一個機械的重要指標。
在數學中，剛性方程是指一個微分方程，其的解只有在時間間隔很小時才會穩定，只要時間間隔略大，其解就會不穩定。目前很難去精確地去定義哪些微分方程是剛性方程，但是大體的想法是：這個方程的解包含有快速變化的部分。
例如，在電漿的數值模擬方面，由於電漿腔室內的電子相對於離子而言移動性較大，求解電子相關的物理量時，如果時間步長太大了，就不能高精確的模擬電子的運動，這樣就沒有意義了。因此電子的 求解問題屬於剛性。重點理解電子的移動性較大這一特性，腔室內的電子與離子（或者中性粒子）相比，就類似於桌球和籃球。在電磁場驅動下，電子由於質量非常小，運動性很強，而離子（或中性粒子）則幾乎未動。
軸承的剛性
滾動軸承的彈性變形很小,在大多數機械中可以不必考慮,但在某些機械中,如工具機主軸,軸承的剛性則是一個重要因素,一般套用圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承.因為這兩類軸承在承受載荷時,其滾動體與滾道是線接觸,彈性變形小,剛性好.球軸承是點接觸,剛性較差.
另外，各類軸承還可以通過預緊，達到增大支承剛性的目的。如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，為防止軸的振動，增加支承剛性，往往在安裝時預先施加一定的軸向力，使其相互壓緊。這裡特別指出：預緊量不可過大。過大時，將使軸承摩擦增大，溫升增高，影響軸承使用壽命。
套用高剛性軸承的注意要點
進步軸支承剛性的路徑
進步軸支承剛性的路徑，原則上可歸結為以下幾點：
(1)挑選高剛性的軸承；
(2)運用軸承套用技術進步支承剛性；
(3)恰當調理主機布局參數，以利進步支承剛性。
(1)挑選高剛性的軸承；
(2)運用軸承套用技術進步支承剛性；
(3)恰當調理主機布局參數，以利進步支承剛性。
從支承剛性觀念挑選軸承
從支承剛性[2]的觀念來挑選軸承的辦法是：
(1)滾子軸承的剛性比球軸承高；
(2)尺度大的軸承，其剛性比尺度小的軸承高，即使是直徑一樣，而寬度較大的軸承，其剛性比寬度較小的高；
(3)翻滾體粒數多韻軸承和列數多的軸承，其剛性好；
(4)可調理游隙的軸承，有利於進步支承剛性i
(5)在必要狀況下，可選用不帶內圈、不帶外圈或不帶內外圈的軸承，然後削減變形環節並添加翻滾體粒數。
(1)滾子軸承的剛性比球軸承高；
(2)尺度大的軸承，其剛性比尺度小的軸承高，即使是直徑一樣，而寬度較大的軸承，其剛性比寬度較小的高；
(3)翻滾體粒數多韻軸承和列數多的軸承，其剛性好；
(4)可調理游隙的軸承，有利於進步支承剛性i
(5)在必要狀況下，可選用不帶內圈、不帶外圈或不帶內外圈的軸承，然後削減變形環節並添加翻滾體粒數。
進步軸支承剛性的套用技術
套用技術進步軸支承剛性的效果很大，分述如下：
(1)對軸承般配外表的需求 軸和座孔上的軸承裝置部位，其外表粗糙度愈低，形狀及方位精度愈好，則得到的支承剛性也愈高。
對上述外表施以外表強化處置，有利進步剛性。運用粗糙度很低的高硬度塞棒，以必定 的過盈在有光滑狀況下屢次輕緩壓入並退出座孔，也有利於進步支承剛性，必要時可用卡環 對軸頸進行相似處置。
(2)運用軸承預緊法進步支承剛性 對球軸承或圓錐滾子軸承可採納軸向預緊法，而對短圓柱滾子軸承等可採納徑向預緊法，能夠明顯進步軸支承的剛性，此刻或許消除了軸承游隙，或許得到了不大的負游隙。但在轉速不是太高，溫升起伏不大的條件下，最佳還應調到不大的負游隙狀況。在施加預緊時，宜不斷丈量其變形狀況，注意在變形的低值期間，變形隨預緊負荷的添加對錯線性的；而在高值期間，變形隨負荷的添加即是線性的了。
一旦變形一負荷呈現線性聯繫，便當即中止添加預緊負荷，此刻已可獲得穩定的剛度。
爾後，軸承的軸向剛性和徑向剛性之間存在著固定的聯繫，而不依賴於外加負荷。上述變形量的丈量，可運用例如將千分表頭抵在軸承端面或軸的恰當部位，調查其讀數隨預緊負荷改變的辦法。預緊法有其晦氣的方面，例如使軸承的衝突力矩增大、溫升進步、壽數縮短等，所以要全部思考，權衡得失，挑選適宜的預緊量。
(3)軸承的裝備 軸承的裝備對軸承剛性的影響也很大，一般地說，關於向心推力型的球軸承和滾子軸承，在成對運用時宜採納外圈大端面相對(即其壓力線所構成的壓力錐尖向外)的裝備，這樣裝備軸承抗推翻力矩的才能大，在溫度改變時其調得的預緊量也較少發生改變。
(4)選用多軸承支承方法 在軸向方位答應的條件下，每一支點選用兩隻或兩隻以上 的軸承作為徑向支承，能夠進步支承剛性。例如邇來在工具機主軸部件中，就廣泛選用以軸向 預緊裝置的，幾套向心推力軸承作為同一支點的軸支承。
(1)對軸承般配外表的需求 軸和座孔上的軸承裝置部位，其外表粗糙度愈低，形狀及方位精度愈好，則得到的支承剛性也愈高。
對上述外表施以外表強化處置，有利進步剛性。運用粗糙度很低的高硬度塞棒，以必定 的過盈在有光滑狀況下屢次輕緩壓入並退出座孔，也有利於進步支承剛性，必要時可用卡環 對軸頸進行相似處置。
(2)運用軸承預緊法進步支承剛性 對球軸承或圓錐滾子軸承可採納軸向預緊法，而對短圓柱滾子軸承等可採納徑向預緊法，能夠明顯進步軸支承的剛性，此刻或許消除了軸承游隙，或許得到了不大的負游隙。但在轉速不是太高，溫升起伏不大的條件下，最佳還應調到不大的負游隙狀況。在施加預緊時，宜不斷丈量其變形狀況，注意在變形的低值期間，變形隨預緊負荷的添加對錯線性的；而在高值期間，變形隨負荷的添加即是線性的了。
一旦變形一負荷呈現線性聯繫，便當即中止添加預緊負荷，此刻已可獲得穩定的剛度。
爾後，軸承的軸向剛性和徑向剛性之間存在著固定的聯繫，而不依賴於外加負荷。上述變形量的丈量，可運用例如將千分表頭抵在軸承端面或軸的恰當部位，調查其讀數隨預緊負荷改變的辦法。預緊法有其晦氣的方面，例如使軸承的衝突力矩增大、溫升進步、壽數縮短等，所以要全部思考，權衡得失，挑選適宜的預緊量。
(3)軸承的裝備 軸承的裝備對軸承剛性的影響也很大，一般地說，關於向心推力型的球軸承和滾子軸承，在成對運用時宜採納外圈大端面相對(即其壓力線所構成的壓力錐尖向外)的裝備，這樣裝備軸承抗推翻力矩的才能大，在溫度改變時其調得的預緊量也較少發生改變。
(4)選用多軸承支承方法 在軸向方位答應的條件下，每一支點選用兩隻或兩隻以上 的軸承作為徑向支承，能夠進步支承剛性。例如邇來在工具機主軸部件中，就廣泛選用以軸向 預緊裝置的，幾套向心推力軸承作為同一支點的軸支承。
