微电机轴承选型校核
最近有工程师提问微电机轴承选型的困惑:进行轴承寿命校核计算,结果都超过一百万小时。这样的话轴承的选型寿命校核计算就没有意义了。而且对于微电机或者说分马力电机,轴承的选型应该有哪些注意事项呢? 这并不是一个个案,去年我为广东一个家电集团做电机应用技术顾问项目的时候,也遇到相同的问题,普通中小型电机的选型原则在这类小电机中变得“似乎有点问题”。如果对电机轴承应用技术有足够的认识的话,这些问题本质上是一致的。 鉴于工程师们普遍存在的这样的疑惑,我们梳理一下微电机轴承选型要点。 一、总体原则微电机轴承选择的基本原则与普通电机实质上是一样的,只不过由于电机非常小,轴承的负荷也非常小,切工作环境状态与普通工业电机有较大的差异,因此会看起来不同。 总体上,微电机轴承选型依然需要满足如下一些基本原则: 第一、 轴承尺寸满足设备选择的基本要求 第二、 轴承运行寿命达到预期 第三、 满足设备的噪声要求。 二、下面我们针对微电机与普通工业电机的不同,在这几个方面进行介绍1、轴承尺寸需要满足设备选择的要求 微电机一般用在家用电器、机器人等领域,有时候是普通三相电机、单相电机或者是伺服电机。由于设计设备时候有一定的尺寸要求,因此轴承外形尺寸往往受限。同时,由于轴承尺寸与设备尺寸的设计所限,有时候在考虑轴承尺寸的时候也要考虑系统的刚度等。 比如常见的一个问题,由于尺寸非常有限,而轴承体积很小,貌似受力不大,有时候就会选用非常薄壁的轴承室进行支撑。在选择轴承支撑的时候,除了考虑强度以外,支撑的挠性变形也需要考虑进去,避免影响的使用。(在微电机中,很多时候这些问题最后都是从轴承噪声上表现出来的。) 2、满足轴承寿命预期 在一般的工业电机中,寿命计算,往往是以疲劳作为判断的依据。因此,寿命计算都是在校核轴承的基本额定疲劳寿命。 但是在微电机领域,电机轴受力都很小,轴承受力也很小;因此,轴承的运行寿命几乎很难出现达不到理论计算寿命的情况。那也不是说轴承就能无限的运行下去,如果足够了解轴承的应用技术,就会了解,轴承的寿命校核,除了轴承的基本额定疲劳寿命,还要考虑其他因素。 首先,轴承的最小负荷。对于滚动轴承而言,轴承正常运行所需要的最小负荷如果不能满足,轴承会因为滑动摩擦太多而提早失效。因此,校核轴承的最小负荷是非常必要的。 第二,轴承的润滑寿命。上面说过,在微电机中,轴承基本不会运行到疲劳失效,但是很容易由于润滑不当出现磨损,而导致失效。因此,考虑轴承的润滑,包括润滑的选择和润滑寿命的计算,也是非常必要的。 |