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轴承知识
浅谈如何延长电机寿命

窦丹

摘 要:作为影响电机寿命的重要零部件,轴承首当其冲。下面我就从如何选择轴承,与轴承匹配的零部件尺寸选用,选用合适润滑脂,如何安装轴承方面,分享我的一些经验。

关键词:轴承受力;粘度比

一、正确选用轴承

首先,确定轴承的受力情况,分解成轴向和径向力,再进行轴承寿命计算。需满足转轴极限转速,总挠度要求。然后计算出前后轴承寿命。一般压缩机电机轴承寿命要求大于40000小时,也有选择大于20000小时的。

对于受力不大的电机,一般使用深沟球轴承即可,但也要进行核算;如果受径向力大那么多采用圆柱滚子轴承,但圆柱滚子轴承不承受轴向力,一般前端采用圆柱滚子轴承,后端采用深沟球轴承;如果轴向受力大可采用角接触球轴承,最好采用角接触球轴承和圆柱滚子轴承,考虑到前端受径向力大,大都将滚子轴承放在前端。当然采用什么形式的轴承还受到轴承安装空间,性价比等影响。有的时候还可以变更客户端受力角度改变轴承受力,从而降低成本。

二、与轴承匹配的零部件尺寸选用

径向尺寸配合:与轴承圓周上直接接触的零部件主要是轴和端盖。轴与轴承内圈的配合要采用过渡配合,因为轴要带着轴承内圈和滚动体转动。端盖轴承室与轴承档的配合非常重要,在这里我推荐使用端盖上选H6,轴上选k5,这也是常规电机经常采用的。对于受力较大的电机,我推荐端盖选用G6,轴上选m5和n5,这也是从事多年电机设计的经验。

轴向尺寸限定:对于两端都使用球轴承的电机,要采用一端卡死,一端放松的设计。那端卡死要根据那端受力来定,一般采用前卡死,后放松的设计比较多,因为往往前端是轴伸端,不管是齿轮传动还是皮带船用,都承受了大于后端的径向力,这样承受的力更加稳定。后端放松的设计,可以采用直接留量,也可以放置波形弹簧进行缓冲的方式。

对于径向力大的电机,需要使用圆柱滚子轴承,但圆柱滚子轴承只承受径向力,不承受轴向力,而电机上不可能不能承受一点的轴向力,因此设计的时候往往是一端使用圆柱滚子轴承,一端使用深沟球轴承。这种情况在设计的时候要采用两端卡死的结构。

三、选用合适润滑脂

对于封闭轴承,不需要再额外使用润滑脂,千万不要自己更换轴承内部油脂。

对于开启式轴承,要根据电机要求的使用温度进行选取,选择的轴承油脂温度范围要宽于电机使用温度。没有特殊要求的电机符合这一点就可以了。但最好选用大厂家产品,这样更有保证,特别是使用的是进口轴承。

所选择的润滑剂是不是适合这个工况, 能不能实现有效的润滑, 我们一般是以粘度比κ来衡量的,粘度比太小时无法形成有效的油膜,不能充分润滑,粘度比太大,油膜太厚,搅拌摩擦较大,发热量大,轴承温升比较高。一般推荐粘度比κ值在1~4之间。

对于轻型电机,重点在噪声和频谱的电机一般选用低粘度比的润滑脂κ值越小越好,一般日本倾向于此类设计选用小κ值。对于受力较大,条件比较恶略的情况,往往选用κ值稍大的润滑脂,这样的设计虽然影响到电机效率和轴承部位发热,但是比较耐用。一般德国和美国更倾向于选用大κ值。如果κ值选用大于4那么说明油脂选用的太稠了,可以考虑更换油脂。但是有的时候碍于客户对注油间隔的限定,往往要选用κ值大一点的油脂。如何选用都是相互制约的,多了解电机使用状况,多和客户沟通是能否设计出最优电机的必要因素。

四、如何安装轴承

轴承安装的好坏与否,将影响到轴承的精度、寿命和性能。

1.安装轴承所使用的材料:(1)电机选用的与轴承匹配的轴承润滑脂。(2)净化清洁轴承用的清洗剂。

2.安装轴承的设备和工具:(1)干净、防尘的工作场地。(2)完好整洁的加脂设备。(3)实用、干净、防尘的装油脂,溶剂的各种工具器皿。(4)一次性塑胶手套、尼龙刮板。

3.安装轴承的操作流程:(1)轴承装到转子轴上后,检查轴承是否被灰尘、油污污染,如有污染必须用专用清洗剂,清洗干净并让清洗剂挥发干净,方可进行下一步的操作。(2)将干净塑胶手套带在手上直接装填润滑脂,或用干净的尼龙刮板,装填油脂,填满轴承内外圈之间的整个空间。(3)装填时将油脂从轴承一端推进,在另一端溢出,同时转动轴承外圈,通过轴承外圈的转动,带动珠子和滚道、珠架的相对运动,使油脂通过珠子和滚道、珠架间的缝隙,润滑到整个滚道和珠子表面,用刮板将溢出的润滑脂刮平。(4)NU 轴承将内圈套在轴上后,在滚道表面先涂一层润滑脂,珠子与轴承外圈滚道表面也要涂一层润滑脂。轴承合体后,再将轴承内外圈之间的空隙用润滑脂填满。(5)N 系列轴承;将内圈与珠子套在轴上后,在滚道与珠子表面先涂一层润滑脂,轴承外?滚道表面也要涂一层润滑脂。轴承合体后,再将轴承内外圈之间的空隙用润滑脂填满。

4.轴承润滑脂添充量。装满轴承内外圈之间内空全部空间。内、外小盖润滑脂添充量(1)普通结构内、外小盖填充润滑脂约为轴承加脂量的35%~50%,应留有合理的空间。(2)NU 轴承,内、外

发布时间:2022-12-02


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