角接觸球軸承是常用的一種軸承類型，它舉要很好的轉(zhuǎn)速性能，和承載性能。與深溝球軸承相比，除了良好的徑向負(fù)荷承載能力，還有非常好的軸向負(fù)荷承載能力。與此同時(shí)，由于角接觸球軸承獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和承載特性，導(dǎo)致其只能承受單向的軸向負(fù)荷（單個(gè)軸承），這也為這個(gè)軸承的使用提出了一些要求。首先我們觀察角接觸球軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如下圖：

從圖中可以看到，角接觸球軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了這個(gè)軸承只能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷，這個(gè)負(fù)荷的方向是軸承內(nèi)圈厚邊到軸承外圈厚邊之間的方向。如果軸承承受了與此相反的軸向負(fù)荷，那么軸承就會(huì)出現(xiàn)脫開(kāi)的趨勢(shì)或者會(huì)脫開(kāi)，并由此帶來(lái)軸承滾動(dòng)體無(wú)法形成純滾動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致軸承發(fā)熱、磨損的現(xiàn)象，軸承會(huì)提早失效。

因此，當(dāng)角接觸球軸承投入使用的時(shí)候，就需要避免出現(xiàn)與其軸向承載能力方向相反的軸向負(fù)荷。怎么實(shí)現(xiàn)呢？這就是我們說(shuō)的軸向預(yù)負(fù)荷。

單個(gè)角接觸球軸承預(yù)負(fù)荷

前面已經(jīng)講述過(guò)單個(gè)角接觸運(yùn)行的時(shí)候，要避免出現(xiàn)軸承內(nèi)部出現(xiàn)其軸向負(fù)荷承載能力方向相反的軸向負(fù)荷，因此需要再其軸向承載能力方向，施加一個(gè)預(yù)負(fù)荷。在上面圖中應(yīng)該是軸承從外圈厚邊到內(nèi)圈的厚邊的方向。

那么這個(gè)負(fù)荷應(yīng)該是多大呢？從上面介紹的單列角接觸球軸承軸向預(yù)負(fù)荷的原因可以看到，這個(gè)預(yù)負(fù)荷是避免外界出現(xiàn)反向的軸向負(fù)荷。也就是說(shuō)，如果軸承外界出現(xiàn)了反向軸向負(fù)荷的時(shí)候，軸承的預(yù)負(fù)荷應(yīng)該可以抵消這個(gè)負(fù)荷。由此，可以得到一個(gè)結(jié)論，就是軸向預(yù)負(fù)荷應(yīng)該大于外界可能出現(xiàn)的反向軸向負(fù)荷。

除此之外，還應(yīng)該考慮外界反向軸向負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)候，軸承內(nèi)部的負(fù)荷應(yīng)該滿足其***小負(fù)荷要求。也就是，在***大反向軸向負(fù)荷基礎(chǔ)上加上一個(gè)軸承***小負(fù)荷。

當(dāng)然，如果現(xiàn)場(chǎng)有其他的因素，也需要加入考慮。

配對(duì)（面對(duì)面或者背對(duì)背）角接觸球軸承

由于單個(gè)角接觸球軸承只能承受單向軸向負(fù)荷，因此在有雙向負(fù)荷的工況下會(huì)使用配對(duì)角接觸球軸承面對(duì)面安裝或者背對(duì)背安裝。兩種安裝方式都是采用兩個(gè)單列角接觸球軸承，以軸向承載方向相對(duì)的方式安裝在一起。如果外圈的厚邊安裝在一起，就是背對(duì)背安裝，如果外圈薄邊安裝在一起，就是面對(duì)面安裝。不論面對(duì)面安裝還是背對(duì)背安裝，兩個(gè)角接觸球軸承各自承擔(dān)一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。如下圖所示：

圖中為背對(duì)背安裝的一對(duì)角接觸軸承。其中左邊的軸承承受軸上自左向右的軸向負(fù)荷，右邊的軸承承受軸上自右向左的軸向負(fù)荷。從這個(gè)示意圖上看，對(duì)于配對(duì)使用的角接觸球軸承而言，不論哪個(gè)方向的軸向負(fù)荷都會(huì)被其中的一個(gè)軸承承擔(dān)。因此，一般不通過(guò)外部施加軸向預(yù)負(fù)荷的方式進(jìn)行預(yù)緊。但這并不意味著面對(duì)面或者背對(duì)背安裝的角接觸球軸承不能加預(yù)負(fù)荷。那么這種配置的軸承，軸向預(yù)負(fù)荷是如何施加在兩個(gè)軸承上的呢？

請(qǐng)看下圖：

這個(gè)圖是一個(gè)背對(duì)背安裝的配對(duì)角接觸球軸承。圖中不難發(fā)現(xiàn)，角接觸球軸承在內(nèi)部為0游隙的時(shí)候，其端面不一定在一個(gè)平面上。圖中的例子就是角接觸球軸承厚邊高于薄邊的情況。這樣的兩個(gè)軸承厚邊壓緊的時(shí)候，薄邊之間存在一個(gè)間隙，如果使用外力將薄邊也壓緊，那么軸承內(nèi)部就出現(xiàn)了負(fù)游隙，也就是有了預(yù)緊。

如果在軸承生產(chǎn)中，對(duì)薄邊和厚邊的尺寸進(jìn)行控制，也就可以控制兩個(gè)配對(duì)軸承內(nèi)部的預(yù)緊力。事實(shí)上，在軸承生產(chǎn)和使用中，也確實(shí)是這么操作的。這就是為什么兩個(gè)單列角接觸球軸承配對(duì)的時(shí)候，需要進(jìn)行配組。這個(gè)配組工作本質(zhì)上就是對(duì)端面尺寸進(jìn)行控制，以控制安裝后軸承的內(nèi)部預(yù)緊力（游隙）。

除了兩個(gè)軸承安裝在一起的面對(duì)面或者背對(duì)背配對(duì)的角接觸球軸承以外，有時(shí)候會(huì)使用兩個(gè)角接觸球軸承在軸兩側(cè)做交叉定位的結(jié)構(gòu)。如下圖所示：

圖中，兩個(gè)角接觸球軸承未有軸兩端，軸承之間使用隔圈隔開(kāi)。此時(shí)角接觸球軸承的內(nèi)部游隙就是通過(guò)隔圈尺寸來(lái)控制的。圖中的背對(duì)背安裝的角接觸球軸承，隔圈長(zhǎng)度如果大，軸承內(nèi)部預(yù)負(fù)荷就大，反之則小。

在上述的配對(duì)角接觸球軸承的預(yù)負(fù)荷控制中，使用者還可以通過(guò)控制軸承內(nèi)圈與軸的配合影響軸承內(nèi)部游隙。這個(gè)對(duì)游隙減小量的計(jì)算，我們另行撰文。

總之，安裝好后的配對(duì)角接觸球軸承，工作于穩(wěn)定工況下的內(nèi)部游隙是外界控制端面尺寸，軸承內(nèi)圈和軸之間的配合尺寸，以及受溫度影響的游隙減小量等因素的共同結(jié)果。***終預(yù)負(fù)荷的大小應(yīng)該保證軸承在承受任意軸向負(fù)荷的時(shí)候，非受載端的角接觸球軸承不應(yīng)除夕拿脫開(kāi)的現(xiàn)象（負(fù)荷大于***小負(fù)荷）。

對(duì)于工業(yè)電機(jī)的應(yīng)用，一般就直接使用配對(duì)的角接觸球軸承安裝在一起，免去了配對(duì)等的計(jì)算和調(diào)整。但是對(duì)于一些齒輪箱應(yīng)用，這個(gè)計(jì)算就是必須進(jìn)行的。