谈电机轴承的支撑和定位
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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。 |
