軸承雜音、軸承溫度高、軸承裂紋、端蓋軸承室開(kāi)裂等多種涉及到軸承的電機(jī)質(zhì)量問(wèn)題困擾著電機(jī)生產(chǎn)廠家,同樣的問(wèn)題也使軸承生產(chǎn)廠家焦頭爛額,終端客戶(hù)反饋的信息既是必須時(shí)間回復(fù)的大事也是產(chǎn)品改進(jìn)的方向,事關(guān)市場(chǎng)份額不敢分毫怠慢。
軸承是電機(jī)重要的零部件,如何能做到軸承與電機(jī)性能及實(shí)際使用工況的匹配著實(shí)是一個(gè)課題,軸承與電機(jī)直接配合的尺寸包括內(nèi)圈直徑、外圈直徑和厚度。按照電機(jī)的特殊性會(huì)涉及軸承的游隙、精度及其他如耐熱、防塵等具體性能。軸承游隙對(duì)電機(jī)的整體性能起到至關(guān)重要的作用,如何選擇軸承、如何選擇軸承游隙,如何確定軸承與軸、軸承室的公差逐步成為電機(jī)與軸承廠家共同探索的課題。
影響軸承游隙因素:
游隙是軸承工作的重要因素,游隙分為軸向游隙和徑向游隙。選擇適當(dāng)?shù)挠蜗叮墒馆d荷在軸承滾動(dòng)體之間合理分布,可限制軸(或端蓋)的軸向和徑向位移,保證軸的旋轉(zhuǎn)精度,能使軸承在規(guī)定的溫度下正常工作,減少振動(dòng)和噪聲,有利于提高軸承的壽命。選擇軸承游隙時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素:
(1) 軸承與軸和端蓋孔為過(guò)盈配合時(shí),會(huì)導(dǎo)致軸承游隙減小;
(2)電機(jī)對(duì)軸承使用性能的要求,如旋轉(zhuǎn)精度、摩擦力矩、振動(dòng)和噪聲等(特別提示,電機(jī)應(yīng)使用Z1及以上振動(dòng)要求的軸承);
(3)軸承的工作條件,如載荷、溫度、轉(zhuǎn)速等。
軸承游隙的選擇原則:
我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軸承的游隙值分為小游隙輔助組(C1、C2組)、基本組(0組)和大游隙輔助組(C3、C4、C5組)。在正常工作條件下,宜優(yōu)先選用基本組,便于使軸承得到合適的工作游隙。當(dāng)基本組不能滿足使用要求時(shí),則應(yīng)選用輔助組游隙。
大游隙輔助組適用于軸承與軸和外殼孔采用過(guò)盈配合、軸承內(nèi)外圈溫差較大,深溝球軸承需要承受較大軸向負(fù)荷或需改善調(diào)心性能,以及要求提高極限轉(zhuǎn)速和降低軸承摩擦力矩等場(chǎng)合。
與軸承廠溝通的過(guò)程獲悉,有的電機(jī)生產(chǎn)廠家因?yàn)榱悴考庸ぞ容^差,只能通過(guò)采用大游隙軸承彌補(bǔ)不同心和缺陷,但該方式下裝配的電機(jī)整性性能要差。
小游隙輔助組適用于要求較高的旋轉(zhuǎn)精度、需嚴(yán)格控制外殼孔的軸向位移,以及需減少振動(dòng)和噪聲的場(chǎng)合。電機(jī)運(yùn)行時(shí),因軸、端蓋材料膨脹系數(shù)不同,導(dǎo)致軸承游隙變化程度差異。
深溝球軸承最適宜的工作游隙接近于零;滾子軸承應(yīng)保持有少量的工作游隙,在要求支撐鋼性良好的部件中,軸承允許有一定數(shù)值的預(yù)緊力。
工作游隙,是指軸承在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的游隙;還有一種游隙叫原始游隙,是指軸承未安裝前的游隙(原始游隙大于安裝游隙)。對(duì)游隙的選擇,主要是選擇合適的工作游隙。
軸承選型原則;
各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型軸承由于不同的結(jié)構(gòu)特性,可適應(yīng)于不同的使用條件,設(shè)計(jì)人員可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。通常選擇軸承類(lèi)型時(shí)應(yīng)綜合考慮下列各主要因素:
1.載荷是選擇軸承最主要的依據(jù),通常應(yīng)根據(jù)載荷的大小、方向和性質(zhì)選擇軸承。
2.一般情況下,滾子軸承由于是線接觸,承載能力大,適用于承受較大載荷;球軸承由于是點(diǎn)接觸,承載能力小,適用于輕、中等載荷。
3.載荷方向純徑向力作用,宜選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承。純軸向載荷作用,選用推力球軸承。徑向載荷和軸向載荷聯(lián)合作用時(shí),一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,這兩種軸承隨接觸角增大承受軸向載荷能力提高。
4.載荷性質(zhì)有沖擊載荷時(shí),宜選用滾子軸承。
軸承性能比較:
一般摩擦力矩小、發(fā)熱量小的軸承高速性能好。球軸承比滾子軸承有較高的極限轉(zhuǎn)速,故高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選用球軸承。徑向載荷小時(shí),選用深溝球軸承;徑向載荷大時(shí),選用圓柱滾子軸承。對(duì)聯(lián)合載荷,載荷小時(shí),選用角接觸球軸承;載荷大時(shí),選用圓錐滾子軸承或圓柱滾子軸承與角接觸球軸承組合。
軸向游動(dòng)性能:
電機(jī)工作時(shí),因機(jī)械摩擦或工作介質(zhì)的關(guān)系而使軸發(fā)熱,從而有熱脹冷縮產(chǎn)生。在選擇軸承結(jié)構(gòu)類(lèi)型時(shí),應(yīng)使其軸有軸向游動(dòng)的可能性。
這了較好解決電機(jī)軸承系統(tǒng)問(wèn)題,不少的軸承廠家已開(kāi)始針對(duì)于電機(jī)產(chǎn)品,特別是高壓電機(jī)配置特殊游隙的軸承,雙方的對(duì)接和互動(dòng)會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)領(lǐng)域更和諧。