谈电机轴承的支撑和定位
2019-05-06 10:42:13 来源:电机技术日参
【哔哥哔特导读】Ms.参听搞煤机生产的D哥讲,他们公司的设备近日投入市场,结果配套的电机出现不同程度的窜轴。D哥把问题反映给电机供应商,供应商把各种问题排查了一遍,结果是轴承定位出现了问题。
Ms.参听搞煤机生产的D哥讲,他们公司的设备近日投入市场,结果配套的电机出现不同程度的窜轴。D哥把问题反映给电机供应商,供应商把各种问题排查了一遍,结果是轴承定位出现了问题。很多情况下,并不是轴承定位本身不合格,而是与实际工况不匹配。
不同的电机、不同的工况对轴承本身性能要求不尽相同,对于轴承的支撑、定位要求也不会完全一样。今天Ms.参将从轴承支撑及定位两方面与大伙聊聊。
不同的轴承支撑方式
两端固定支撑支撑部件在工作中,轴的温度一般高于外壳的温度,因此轴与轴承内圈的膨胀量(包括轴向伸长和径向膨胀量)均大于外圈。这种变化对于面对面排列支撑结构,将使游隙减小,而对于背对背排列的圆锥滚子轴承支撑结构,其游隙变化可分为以下几种情况:
● 外滚道锥顶重合时,轴向膨胀量和径向膨胀量基本平衡,预调游隙保持不变。
● 外滚道锥顶交错时,径向膨胀量大于轴向膨胀量,工作游隙减小。
● 外滚道锥顶不相交时,轴向膨胀量大于径向膨胀量,工作游隙增大。
固定-游动支撑固定端轴承通常可选用:①深沟球轴承,以承受径向载荷和一定的轴向载荷;②一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承,承受径向载荷和双向轴向载荷;③向心轴承与推力轴承组合,或者不同类型的角接触轴承组合,以分别承受径向载荷和轴向载荷。
固定端:确保轴承内圈与轴相对静止、轴承外圈与外壳相对静止,即轴承分别与轴和外壳作轴向定位和固定。
游动端:应能针对轴的长度变化进行补偿。采用内圈无挡边或外圈无挡边的圆柱滚子轴承最为简单有效;基于成本、运转噪声或运行可靠性的考虑,需配置其他类型的轴承时,可根据载荷形式和工作条件,分别使内圈与轴或外圈与外壳孔成间隙配合,以满足轴向游隙的需要。
固定-游动支撑的运转精度高,对各种工作条件的适应性强,因此在各种机床主轴、工作温度较高的蜗杆轴以及跨距较大的长轴支撑中得到了广泛应用。
两端游动支撑两端游动支撑结构中两个支撑端轴承,都对轴不做精确的轴向定位,因此都属于游动支撑。此类支撑常用于轴的轴向位置已由其它零件限定的场合,如人字齿轮轴支撑。
几乎所有不需要调整的轴承,均可用作游动支撑。如用深沟球轴承或调心滚子轴承构成游动支撑,内外圈之一采用间隙配合。用内圈或外圈无挡边圆柱滚子轴承作游动支撑时,轴承本身就可进行长度调整。角接触球轴承不宜用作游动支撑。
两端游动支撑不需精确限定轴的轴向位置,因此安装时不必调整轴承的轴向游隙。工作中,即使处于不利的发热状态,轴承也不会被卡死。
电机轴承结构设计要点
为了防止滚动轴承在轴上和外壳孔内发生不必要的轴向移动,轴承内圈或外圈应作轴向紧固。轴向紧固包括轴向定位和轴向固定。
轴向定位轴承内外圈,一般靠轴和外壳孔的挡肩定位。为了保证轴承端面与挡肩接触,防止过渡圆角与轴承倒角相碰,轴和外壳孔的单向最大圆角半径有严格标准规定。
轴向固定轴承的轴向固定,是为了使轴承始终处于定位面所限定的位置上。因此轴向固定包括内圈在轴上的固定和外圈在外壳孔内的固定。尽管轴承的内外圈都要求准确的定位,但并不一定要同时作轴向固定。两端固定的支撑结构中,每个支撑端只受单向轴向载荷,故只需从一个方向加以轴向固定。固定-游动支撑中,固定端承受双向轴向载荷,故需双向轴向固定。游动端应根据轴承类型和游动方式采用不同的固定结构。
轴向紧固装置轴向紧固装置的种类很多,选用时应考虑轴向载荷的大小、转速的高低、轴承类型及其在轴上的安装位置和装拆条件等。载荷越大、转速越高,轴向紧固应越可靠。这时,内圈多采用锁紧螺母、止动垫圈;外圈多采用端盖、螺纹环等。轴向载荷较小,转速较低时,内圈多采用弹性挡圈、紧定套、退卸套,外圈多采用孔用弹性挡圈、止动环等。
标准化的轴向紧固装置
● 锁紧螺母与止动垫圈:锁紧螺母与止动垫圈必须同时使用,止动垫圈起防松作用。
● 弹性挡圈:弹性挡圈分轴用弹性挡圈和孔用弹性挡圈两种。由于这种挡圈结构简单、尺寸小,广泛应用于转速不高、载荷较小的场合。
● 紧定套和退卸套:紧定套的内孔为圆柱面,用以与轴相配合,外表面为圆锥面,用以与锥孔轴承内孔相配合。紧定套沿轴向有一切口,尾部车有外螺纹。他与锁紧螺母配合使用时,可使轴承沿紧定套锥面轴向移动,实现其轴向紧固。此种紧固装置结构简单,装拆方便,适用于转速不高,轴向载荷不大的光轴。
退卸套的结构与紧定套相似。使用时可用轴上的锁紧螺母将退卸套推入轴承孔内,以达到紧固轴承的目的。尾部的外螺纹是供拆卸轴承用的。
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