电机轴承讲座——电机轴承的配置

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电机轴承因不同的负载连接方式,需要采用不同的轴承配置。
联轴器、皮带和齿轮传动
连接驱动设备和被驱动设备的方式会影响轴承负载。
联轴器连接的轴承配置
小型电机
小型电机通常使用两个深沟球轴承交叉的配置方式。每个轴承从相对的方向上将轴定位。为了满足低噪音的要求,常用弹簧给轴承增加预负荷(图1)。来自弹簧的轴向负荷为轴承提供了最小负荷,还有助于减少振动和噪音,实现电机静音运行。
图1 带有碟簧的预负荷轴承配置
小型电机采用非接触式密封的铁防尘盖,实现轴承的永久性润滑,适合于干燥、清洁的环境;对于污染较重的环境,建议使用低摩擦橡胶密封轴承。如果还需要降低噪音,也应该采用橡胶密封轴承。
大中型电机
大中型电机常使用两个深沟球轴承配置:一个在驱动端作为定位轴承,一个在非驱动端作为浮动轴承,浮动端轴承必须能够轴向移动以适应轴的热膨胀。这就要求浮动端的轴承和轴承座的配合为间隙配合。
中大型电机通常采用可以补充油脂的开式轴承。因为需要频繁补充油脂,就需要安装一个排油阀(图2),以排出老化污染的油脂;同时可以排出多余的油脂,防止油脂过多引起高温。
为了对轴承进行密封,驱动端可使用迷宫式密封,非驱动端使用V型密封。为了防止润滑脂漏进转子区域,内端盖使用毛毡密封。
皮带传动的轴承配置
小型电机
中心高(FRAME)小于等于132mm的小型电机经常配备两个深沟球轴承。
大中型电机
皮带传动的电机一般驱动端为非定位轴承,可以采用圆柱滚子轴承或CARB/八分轴承。这两种轴承可以在轴承内部进行位移且承载力大,既可以适合轴向热膨胀,也适合皮带张紧带来的额外负荷。因此需要对内外圈进行轴向固定(过盈配合不足以固定轴承)
铝制外壳电机
铝的膨胀系数是铸铁或钢的膨胀系数的两倍多。因此,铝壳电机要采取一定的措施防止轴承外圈“跑圈”——就是轴承外圈在轴承座上轻微旋转。这种现象经常发生在非定位轴承(浮动端),因为该处的轴承和轴承座常为间隙配合,也会发生在一些符合方向不确定的应用场合。
为了防止“跑圈”现象,解决方案是在轴承座上设计一个密封槽,安装一个O型圈,通过合理的设计(如图3),有效防止“跑圈”发生。
O型槽设计建议
为了防止安装过程中轴承剪切O型圈,环槽必须有足够的深度,建议按照图示设计,同时要求O型圈的硬度接近70°IRH(邵氏硬度,常用于橡胶制品)