立式電機和外轉子電機是兩種常見的電機使用形式。由于其工況的特殊性,本文對立式電機和外轉子電機軸承相關零部件公差配合的選擇做單獨介紹。
1、立式電機
昌暉儀表用內轉式立式電機的情況說明這種工況下電機軸承相關零部件的公差配合選擇。
首先考慮立式電機軸承部分的負荷情況。電機立式安裝,如果是聯軸節連接,那么電機轉子重量,聯軸節重量都會成為軸承的軸向負荷。在沒有其他負荷的情況下,電機軸承不承受徑向負荷。
此時電機運轉時,軸承內圈被轉軸帶動,因此需要一定的配合力能夠帶動電機軸承內圈旋轉。此處依然選擇相對較緊的配合。
此時的軸承外圈內部有滾動體的滾動,要維持滾動體相對于外圈的純滾動,就必須保證軸承外圈與基座靜止不動。臥式電機里,軸承外圈在徑向負荷的作用下,靠與軸承室的靜摩擦力來保持外圈與軸承室的相對靜止。但是對于立式電機而言,此時由于軸承不承受徑向負荷,此時外圈與軸承座之間沒有正壓力,因此,如果是松配合的情況下無法形成有效的摩擦防止外圈與軸承室的相對運動。因此此時軸承外圈與軸承室之間應該保持適度的緊配合。
此處需要注意的是,軸承內部工作游隙會由于外圈的緊配合而出現一定的減小,因此在進行軸承游隙選擇的時候,應予以考慮,避免軸承工作游隙過小而導致的軸承壽命降低。
另一方面,當電機的浮動端公差配合的選擇需要在保持浮動,以及防止外圈跑圈之間進行一定的平衡。
2、外轉子電機
這里用臥式電機說明。對于外轉子電機,電機運行的時候,外轉子在電磁力作用下旋轉,此時外轉子需要帶動軸承外圈繞軸心旋轉。因此需要軸承外圈被軸承室帶動,從而出現旋轉。因此,需要一定的緊配合帶動軸承外圈圍繞軸心旋轉。此時軸承外圈與軸承室之間選擇緊配合。
臥式外轉式電機中,軸承內圈在軸承室內不旋轉。軸承內圈內部滾動體在滾道上滾動,軸承內圈內表面需要一定的切向力避免其轉動。通常臥式電機軸承承受轉子的徑向負荷,此徑向負荷構成內圈內表面與軸之間的正壓力,因此會出現相應的摩擦力。一般在過渡配合下,這個摩擦力足以維持軸承內圈在轉軸上的相對靜止。因此,對于臥式外轉式電機軸承內圈與軸承室之間的配合,選擇過渡配合即可滿足軸承運轉需求。
總結
昌暉儀表把《特殊工況下內轉式臥式電機軸承零部件公差配合選擇原則》、《內轉式臥式電機軸承相關零部件公差和配合的選擇》和本文的內容做一個總結:
1、內轉式臥式電機,軸承內圈緊配合、外圈過渡配合;
2、內轉式立式電機,軸承內圈緊配合,外圈適度緊配合;
3、臥式外轉式電機,軸承外圈緊配合,內圈過度配合;
4、振動、變轉速電機,軸承配合均需適度緊配合。
實施上,實際工況中,各種情況都會出現,比如立式外轉式電機工作于振動邊頻場合。此處就需要電機工程師根據以上三篇文章的分析過程,理解軸承內部的運行狀態,并進行合理適當地選擇。
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