玩转电机轴承结构设计——轴承设计“8不要”保电机安全运行

selina 在 周二, 11/28/2017 - 11:34 提交

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轴承及与之相关的零部件,如端盖、轴承套、轴承内外盖、挡油盘等组合在一起称之为“轴承结构”,并非狭义的轴承本身的结构。

轴承在电机中的作用:

* 支撑转子
* 转子定位
* 保证气隙大小均匀
* 减小摩擦,降低损耗

 玩转电机轴承结构设计——轴承设计“8不要”保电机安全运行

中小型电机中,深沟球轴承最常用。

深沟球轴承的结构:

外圈、内圈、保持架、滚动体、防尘盖(密封盖)

 玩转电机轴承结构设计——轴承设计“8不要”保电机安全运行

深沟球轴承的优势:
优良的轴向和径向承载能力,使之成为中小型电机的首选
可以通过波形垫圈施加预负载,使电机运行更加安静、可靠
不同的密封方式适应不同的需要
使用宽温油脂,可以运行与更宽广的温度范围

轴承设计需要考虑的以下问题:

·尺寸 ·负荷大小方向 ·转速 ·定速、变速、高速 ·轴及轴承座材料 ·负载驱动方式 ·电机安装方式 ·噪音要求 ·温度 ·要求轴承寿命 ·润滑 ·维护 ·状态监测
制造类:制造可行性、精度、运输、安装工具

轴承设计主要包括两部分工作:轴承选型、轴承结构设计。轴承选型,机械设计手册和大厂的轴承手册都有详细方法。轴承结构设计针对不同类型的电机差异很大,轴承又是一个易损部件,电机机械部分的故障大部分集中在轴承处。暂时没能力系统完整的阐述电机轴承结构设计,但是对于采用滚动轴承的电机,在其轴承结构的设计中可以做到以下的“八不要”,提升电机安全运行的可靠性!

 玩转电机轴承结构设计——轴承设计“8不要”保电机安全运行

(1)不要使轴承受到挤压

滚珠或滚子在滚道中能轻松自如地旋转,是因为它们与轴承内、外套间有游隙存在。若轴承套受到挤压,游隙就会变小,因为轴承游隙的数值很小,所以对游隙的变化很敏感。因此,轴承最怕受到挤压。在轴承诸多的损坏原因中,挤压居首位。

( 2) 不要使轴承过热

要想使轴承不过热,除轴承处的散热状况好,减少本身的发热外,还要尽量让它远离热源
—定、转子绕组。

①改善轴承处的通风散热状况

通风散热结构及路径应考虑轴承处的冷却;带有内循环通风的电机,应使经过热交换被冷却
的内循环气流,优先考虑吹拂到轴伸端的轴承; 与轴承配合的零部件尽量加些散热筋; 安装尺寸允许时,外风路的气流在逸散到电机周围之前,可以借助挡风板先吹拂到轴伸端的轴承外盖处再逸散到周围。

②尽量不要采用“三轴承”结构,

“三轴承”结构有两个缺点: 容易发热; 不便拆装。因此,尽量不用。

③润滑脂的质量、牌号及加注量

a. 选用润滑脂时要用优质品,
不要嫌贵。否则会因小失大( 涂到轴承上的并不多,见 c) 。
b. 润滑脂的牌号要能胜任电机的转速及使用环境。
c. 加脂量要适当。
④其他

a. 皮带轮张力过大时应调节到合适的状态;
b. 若轴承游隙小,必要时更换大游隙轴承;
c. 加强监控,在轴承室较热的部位埋入热敏元件,用继电保护系统将温度控制在某一值上
( 不超过 70℃ ~ 75℃为宜) 。
d. 轴承受挤压和别劲也是发热的隐患,应及早排除。

( 3) 不要别劲

要保证使用中轴承不别劲,应注意以下 3 点( 其中①、③与加工的关系较密切) :

①与轴承有关的零部件的同轴度要保证电机装成后,两端轴承必须在同一条轴线上。这就要求转子或转轴、端盖、轴承套、机座在加工时要精心,同轴度务必保证。其中轴承套这个零

件,从保证同轴度着眼,能不用最好不用。因为有它时,轴承先装入轴承套,轴承套再装入端盖中,多一道径向配合的尺寸链,对于保证同轴度来说,显然不如将轴承直接装入端盖中好。

②轴承距 l不宜太大。

L尽量遵循 L < 10d,式中,d—轴承内径mm。

若设计时,保证不了上式,应设法使 l 小一点。同时采取些补救措施。如: 提高转子刚度( 铁心与转轴采用热套配合) ; 提高动平衡精度。

③使用中机座不要变形

较大的铸铁机座及钢板焊接机座,时效必须到位。尤其是形状不对称,结构上又比较“单薄”的焊接机座,在时效上决不可含糊,否则后患无穷。

( 4) 不要“干研”

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