电机中滚动轴承“尺寸和载荷与转速”设计要求详介

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    在电机中使用滚动轴承的目的是:支撑和定位转自、保持气隙均匀,从轴到电机机座传递载荷。轴承应能满足高速和低速运行的要求,最大程度地减小摩擦,并节省能源。设计人员针对特定电机选择轴承及其配置时,必须考虑多项不同参数。在任何情况下,设计应该在制造和维护方面保持经济性。

    电机的设计参数通常包括输出功率、外形尺寸、轴和机壳的材料。对于异步电机而言,极数也是一个重要的设计参数。其它需要考虑的因素包括预期的运行条件、必要的运行时间或利用率、维护要求和制造方法等。在设计阶段就要考虑到安装和拆卸程序。选择合适的润滑剂和润滑方法对滚动轴承的使用寿命也有重要影响。状态检测能减少计划外停机时间并提高可靠性。以下我们先来介绍电机中滚动轴承设计要求的尺寸、载荷与转速这三方面。nsk.zcgwa.com

    尺寸,绝大数情况下,输出功率决定了轴的尺寸,轴的尺寸又决定了轴承孔径。然而近集奶牛来的趋势是为了获得更紧凑而使用更小截面的轴承。

    载荷,要给特定应用选择最佳的轴承,必须考虑到所有的载荷。除零部件的重量外,还应考虑动力传输产生的力,比如:由于气隙不均匀而产生的磁拉力;由于对中不准确而产生的外力;动平衡问题带来的外力;齿轮啮合误差而产生的外力;推力载荷。载荷可以是单纯的径向载荷或轴向载荷,也可以是二者的组合。滚子轴承通常可以承受较重的载荷,而球轴承通常用于相对较轻的载荷。某些轴承,如N或NU型的圆柱滚子轴承,一般只承受径向载荷;另一些轴承,如角接触球轴承,更适用于承受联合载荷。

    转速,工作转速同时影响轴承和润滑剂的寿命。因此,在选择轴承时必须要考虑轴承尺寸、保持架类型、润滑剂、游隙和密封类型。定速,在异步电动机中极数和电源频率决定了转速。例如两极电机,当频率为50Hz时最高转速是3000r/min,当频率为60Hz时最高转速是3600r/min。变速,如果设备在它的工作周期内不同的转速运转,在进行轴承尺寸设计和寿命计算时要考虑到所偶的速度区间。变频器的应用使得异步电机可以以不同的转速运行,在选择轴承时需要特殊考虑。现代变频器使用了脉宽调制(PWM)和快速切换的半导体技术,因此经常会导致轴承电腐蚀。高速,正常情况下,球轴承比滚子轴承更适用于高转速运用。精密轴承和混合陶瓷球轴承更适用于超高转速的应用场合。为了做出正确的选择,有必要对设备的动态性能进行全面分析。轴承在高速运行时,影响轴承寿命的因素包括保持架、润滑、运行精度和游隙、系统的共振频率以及转动部件的动平衡状态等。

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发表于:2018-03-20 16:09:26
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