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電機軸承尺寸選擇流程

2020/8/18 10:27:55 人評論 次瀏覽 分類:電工基礎  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/3293.html

電機軸承進行選型的時候,根據工況以及受力情況對軸承類型進行了初選,之后的重要任務就是對電機軸承尺寸(大小)進行選擇。

電機軸承尺寸選擇的傳統方法是“參照”。這是電機行業進行產品設計時候常用的方法。具體就是相似工況以前使用的什么軸承,這次也參照相應的情況進行選擇。有時候歷史上其他參照例子與現在要求的工況沒有完全對應,這樣就需要根據經驗進行適量的增減。


這樣做的好處就是選擇迅速。但是其中的缺點也十分顯然。首先這樣做的選擇對經驗的依賴十分大。工程師在有豐富經驗的時候進行這樣參照和借鑒的時候,通過經驗進行修正可以做到“雖不中,不遠矣”的效果。但是對于經驗一般的工程師而言,這樣的參照很多情況下會成為盲目“借鑒”,其中也會出現很多的問題。


究其原因就是這樣的選擇方法并不是從實際工況要求角度,對最終選型進行一步一步,踏踏實實的機選而得的。如果當前工況和歷史工況存在差異,往往導致選型不一樣,從而導致嚴重的問題。這其中的工況差異往往都是小差異,因為大的差異都會被工程師們發現。但是“魔鬼存在與細節之中”,往往是這些細節,導致選型最終的失敗。這樣的參照和對比完全是“知其然,不知其所以然”。


事實上,這樣的選型方法對工程師的成長也不利。工程師僅僅記住了什么樣的機型選什么樣的軸承,不知道為什么這么選擇,也不知道怎樣進行合理的計算。最終當工況變化的時候,依然無法進行合理的調整。


因此,我一直主張,在任何的技術選型的時候,要做到“知其然,知其所以然”。


比如對于電機的選型而言,往往工程師們需要從第一步開始進行謹慎的選型計算。


在介紹電機軸承尺寸選擇計算的方法之前,還是需要強調,并不是每一次選型都需要嚴格的重新計算,有經驗的工程師可以跳過一些步驟,但是這些“跳步”是在對選型思想、方法熟練掌握的基礎上進行的。換言之,雖然真的計算上可以有一些跳躍,但是工程師腦子里考慮的因素實際上一步都不能少。


不論對于有經驗的工程師,還是對于年輕的工程師,基本方法的掌握都是十分關鍵的。


回到電機尺寸的選擇,首先面對一個已經選好軸承類型的電機,工程師應該如何進行尺寸計算呢?

1、電機軸承的尺寸計算受到一些邊界條件的影響。比如軸承的最內徑的選擇受到最小軸徑的影響。最小軸徑受到電機轉矩的影響。
2、電機軸承尺寸計算收到軸承室尺寸的影響,外觀尺寸的最大值必須符合整體設計的要求。
3、電機軸承受力計算,從而對軸承尺寸進行具體選擇。具體流程方法如下:
①對電機軸承進行受力分析,必須清楚當前這臺電機受到哪些負荷?這些負荷是否應該計入軸承負荷的計算。具體的考慮方法,請參照《聊聊立式電機和臥式電機軸承承載差異》的詳細介紹。 
②在進行這一步考慮的時候一個重要的條件就是電機的扭矩是否應該計入軸承負荷?為什么?具體內容在《如何考慮電機功率或者轉矩對負荷的影響
》中有詳細介紹。 
③清楚了電機承受的哪些負荷需要計入軸承受力計算之后的下一步就是對電機軸承承受的實際負荷的計算。具體方法參照《電機軸承負荷計算之軸承受力計算
》一文的詳細介紹和算例。 
④我們知道電機軸承大小的選擇最終是通過對壽命計算進行校核的。對壽命計算進行校核的時候需要把軸承的受力折算成軸承的當量負荷。當量負荷的定義以及不同大品牌軸承的當量負荷計算的方法可以參照《電機軸承負荷計算之當量負荷計算
》。

綜上所述,電機軸承尺寸選擇方法的基本步驟是:明確尺寸限制→受力分析→軸承受力計算→當量負荷計算-壽命校核。實際工作中按照上述方法的計算往往不會一蹴而就,有時候需要進行一些迭代和調整。

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