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电机制造知识:轴承间隙什么更合理?轴承为什么要预加载?

2022-06-29 08:37 阅读次数:1

轴承系统的可靠性一直是电机产品中的热门话题。之前的文章我们讲了很多,比如轴承声音、轴电流、轴承发热等等。本文主要研究电机轴承的间隙,即轴承在什么间隙状态下工作更合理。

为了使轴承运行良好,径向间隙非常重要。以及控制的一般原则:滚珠轴承的工作间隙应为零或稍加预载。但是,对于圆柱滚子、球面滚子等轴承,必须有一定的残余间隙,甚至是很小的间隙。

根据不同的应用,轴承配置必须具有正或负的工作间隙。大多数情况下,工作间隙应为正值,即轴承运转时,有一定的残余间隙。另一方面,有许多应用需要——的负工作间隙,即预载。

预紧力通常在环境温度下安装期间(即在电机的设计和制造阶段)进行调整。如果运行时轴的温升大于轴承座的温升,预紧力会增加。

当轴被加热和膨胀时,轴的直径会增加,它也会拉伸。在径向膨胀的阴影下,轴承的径向间隙会减小,即预紧力会增加。在轴向膨胀的向下方向,预载荷将进一步增加,但是背对背轴承结构的预载荷将减小。在背对背轴承配置中,如果轴承之间有给定的距离,并且轴承和相关部件具有相同的热膨胀系数,径向膨胀和轴向膨胀对预紧力的影响将相互抵消,因此预紧力不会改变。

轴承预紧的作用

轴承预紧力的主要作用包括:提高刚度、降低噪声、提高轴导向精度、补偿运行中的磨损、延长工作寿命和提高刚度等。轴承的刚度是指作用在轴承上的作用力与其弹性变形的比值。有预紧力的轴承在一定范围内的载荷引起的弹性变形小于无预紧力的轴承。

轴承的工作间隙越小,滚动体在空载区域的导向性越好,运行时轴承的噪音越小。在预紧力的作用下,轴因受力而产生的挠度会减小,从而可以提高轴导向的精度。例如,小齿轮轴承和差动齿轮轴承可以通过预紧来提高轴导向的刚度和精度,使齿轮的啮合更加精确和稳定,并最小化额外的动力。因此,运行时的噪音会更小,齿轮可以有更长的工作寿命。在运行中,轴承会因磨损而增加间隙,这可以通过预载来补偿。在某些应用中,轴承结构的预紧力可以提高运行的可靠性,延长使用寿命。适当的预紧力可以使轴承中的载荷分布更加均匀,从而可以有更长的工作寿命。

当确定轴承配置中的预载荷时,应该注意的是,当预载荷超过某个最佳值时,刚度只能以有限的方式提高。因为摩擦和由此产生的热量会增加,如果有额外的载荷和长期作用,轴承的工作寿命会大大降低。

此外,在轴承配置中调整预载荷时,无论预载荷是由计算还是经验决定的,偏差都必须控制在一定范围内。比如圆锥滚子轴承在调整过程中,轴承要旋转几次,保证滚子不歪斜,滚子端面必须与内圈法兰接触良好。否则,在检查或测量中获得的结果不是真实的,因此实际预载荷可能比要求的小得多。

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