轴承是机械旋转的重要组成部分(fēn)，其刚度和工作温度将直接影响机械运行中的轴承效率。為(wèi)了提供轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚度，降低机器工作时轴的振动，通常使用(yòng)预加载滚动轴承，如机床主轴轴承。
轴承刚度是产生单位变形所需的力。
　　滚动轴承的弹性变形很(hěn)小(xiǎo)，这在大多(duō)数机器中是不能(néng)考虑的。然而，在一些机器中，如机床主轴，轴承刚度是一个重要因素，在这种情况下，一般应选择圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承。由于这两种轴承在载荷作用(yòng)下与滚道成直線(xiàn)接触，因此弹性变形小(xiǎo)，刚度好。各种轴承也可(kě)以预加载，以增加支撑刚度。如角接触球轴承和圆锥滚子轴承，為(wèi)了防止轴振动和增加支承刚度，在安装过程中经常预先施加一定的轴向力，使它们相互压缩。当然，预紧力不宜过大，这样会导致轴承摩擦增大，温度升高，影响轴承的使用(yòng)寿命。
　　所谓“预紧”是指在安装过程中以某种方式在轴承中产生并保持轴向力，以消除轴承中的轴向间隙，并在滚动體(tǐ)与内外环接触处产生变形。
　　由于预紧力的作用(yòng)，滚动體(tǐ)与内外环的接触面积会产生弹性变形，接触面积会增加，参与承载力的滚动體(tǐ)数量会增加。滚动元件可(kě)能(néng)在超过180度的范围内参与受力，有(yǒu)时甚至所有(yǒu)滚动元件可(kě)能(néng)在360度的范围内受到应力。这当然比几个滚动元件好，而且可(kě)以承受更多(duō)的负载。从以上讨论可(kě)以看出，当预加载轴承在相同载荷下时，其接触变形肯定小(xiǎo)于未预加载轴承，因此可(kě)以提高轴承的支承刚度，同时可(kě)以补偿轴承在使用(yòng)中的一定磨损。
　　预紧轴承在工作载荷作用(yòng)下，内外环的径向和轴向相对位移比未预紧轴承大為(wèi)减小(xiǎo)。对于带有(yǒu)定位预紧力的圆锥滚子轴承，预紧力由于挡边和滚子端面的磨合而减小(xiǎo)，因此磨合一段时间后轴承温度相应下降。预紧力越大，压路机和加强筋磨合引起的温降越大。在恒压预加载下，即使发生磨合，轴承间隙（预加载）和轴向负载的实际水平也不会改变，因此轴承温度保持不变。
滚动轴承的预紧方法：
　　1.定位预紧：组合轴承或预置内外环垫片的间距保持不变，使轴承能(néng)适当预紧。
由于轴承工作状态和外部环境的影响，轴承座尺寸和轴承零件也会相应变化，从而影响轴承的预紧状态。预加载有(yǒu)利于提高轴承的刚度，但应注意预加载对轴承性能(néng)的影响。
　　2.恒压预压：是利用(yòng)螺旋弹簧、蝶形弹簧等弹性元件，使轴承在支承中得到适当的预压。恒压预紧时，轴承在正常工况下的运动不会影响预紧力，但轴承的刚度等级较低，因此适用(yòng)于高速旋转场合，但不适用(yòng)于要求高刚度的轴承应用(yòng)，可(kě)能(néng)发生轴承方向改变或不确定的冲击载荷。
　　1.预载的影响
　　随着预紧力的增加，轴承的径向、轴向和角向刚度略有(yǒu)增加，但影响很(hěn)小(xiǎo)。与定位预压相比，这对恒压预压的影响更為(wèi)显著。原因是预紧力的增加使内外环接触角增大，同时也使接触载荷增大，从而使径向、轴向和角刚度增大。然而，预紧力引起的接触载荷和接触角的变化小(xiǎo)于转速和零件位移引起的接触载荷和接触角的变化，因此对轴承刚度的影响是有(yǒu)限的。这也是定位预载变化小(xiǎo)于恒压预载变化的原因。
　　2.滚道曲率半径的影响
　　随着内外滚道曲率半径的增大，径向、轴向和角向刚度均减小(xiǎo)，但这种影响很(hěn)小(xiǎo)，只是在定位预载作用(yòng)下刚度的变化稍明显，这是由于滚道曲率半径的增大和接触变形的增大所致。因此，曲率半径对刚度的影响可(kě)以忽略。
　　3.球数的影响
　　在定位预加载条件下，随着钢球数量的增加，径向、轴向和角向刚度略有(yǒu)增加。但在相同的预载荷下，接触载荷随着球数的增加而减小(xiǎo)。
　　在恒压预压条件下，随着钢球数量的增加，径向刚度略有(yǒu)增加。当转速增加到一定值时，轴向刚度和角刚度减小(xiǎo)，但变化很(hěn)小(xiǎo)。这是因為(wèi)在恒压预压条件下，虽然内圈的接触载荷减小(xiǎo)，但内圈的接触角随着钢球数的增加而减小(xiǎo)。这导致径向刚度增加，而轴向刚度和角刚度降低。
　　因此，当钢球数量增加时，预载应相应增加。只有(yǒu)当接触载荷相同时，才能(néng)通过增加滚珠的数量来增加轴承的刚度。
　　4.球径的影响
　　在定位预加载条件下，随着钢球直径的增大，径向、轴向和角向刚度略有(yǒu)增加。钢球直径的增大使钢球的离心力增大，外圈的接触角减小(xiǎo)，内圈的接触角增大，但同时内外环的接触载荷增大。这导致轴承刚度增加。定位预压下，离心力变化对接触载荷的影响较小(xiǎo)，因此球径变化对刚度的影响很(hěn)小(xiǎo)。
　　在恒压预压条件下，随着钢球直径的增大，径向刚度增大，轴向刚度和角向刚度减小(xiǎo)，但影响不大。这是因為(wèi)钢球直径的增大增大了钢球的离心力，内外环的接触角减小(xiǎo)，外圈的接触载荷增大，而内圈的接触载荷基本相同，所以径向刚度增大，而轴向刚度和角刚度略有(yǒu)减小(xiǎo)。
　　因此，减小(xiǎo)钢球直径不仅可(kě)以提高速度性能(néng)，而且不会降低刚度性能(néng)。实践证明，减小(xiǎo)小(xiǎo)球直径是主轴轴承的发展方向之一。
　　5.初始接触角的影响
　　在定位预压条件下，随着初始接触角的增大，径向刚度显著减小(xiǎo)，轴向刚度和角刚度显著增大。这是由于初始接触角的增大，在相同的预载荷下，接触刚度的径向分(fēn)量减小(xiǎo)，轴向分(fēn)量增大，接触载荷减小(xiǎo)。
　　在恒压预压条件下，随着初始接触角的增大，径向刚度显著减小(xiǎo)；低速时，轴向刚度和角刚度增加，而高速时，没有(yǒu)变化。这是因為(wèi)在恒压预压下，内圈和外圈允许轴向位移，為(wèi)了保持力平衡，外圈接触角几乎接近0，初始接触角对外圈接触角没有(yǒu)影响。同样，随着初始接触角的增大，在相同的预载荷下，接触载荷减小(xiǎo)。
　　因此，在定位预加载下增加初始接触角可(kě)以提高轴向刚度和角刚度，而在恒压预加载下增加初始接触角可(kě)以降低径向刚度。