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了解電機(jī)軸承!電機(jī)軸承的選型及使用

  電機(jī)軸承又名電動機(jī)軸承或者馬達(dá)軸承,是專門應(yīng)用于電動機(jī)或者馬達(dá)上的一種專用軸承。電機(jī)軸承利用光滑的金屬滾珠或滾柱以及潤滑的內(nèi)圈和外圈金屬面來減小摩擦。這些滾珠或滾柱“承載”著負(fù)載,支撐著電機(jī)主軸,使電機(jī)(轉(zhuǎn)子)可以平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。

  電機(jī)使用的軸承是一個支撐軸的零件,它可以引導(dǎo)軸的旋轉(zhuǎn),也可以承受軸上空轉(zhuǎn)的部件,軸承的概念很寬泛。電機(jī)常用的軸承有四種類型,即滾動軸承、滑動軸承、關(guān)節(jié)軸承和含油軸承。最常見的電機(jī)軸承是滾動軸承,即有滾動體的軸承?;瑒虞S承泛指沒有滾動體的軸承,即作滑行運(yùn)動的軸承。

  中小型電機(jī)多數(shù)采用滾動軸承,大中型號電機(jī)也采用滾動軸承。小型電機(jī)兩端軸承采用滾珠軸承(深溝球軸承),中型電機(jī)在負(fù)載端采用滾柱軸承(一般用于高負(fù)載工況),非負(fù)載端采用滾珠軸承(但也有相反情況,如1050kW電機(jī))。滾動軸承采用潤滑脂潤滑,但也有用潤滑油潤滑的。

  電機(jī)軸承使用范圍及要求

  1、使用范圍

  (1)家用電氣電機(jī):筒式(吸塵器)電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、洗衣機(jī)電機(jī);

 ?。?)汽車電機(jī):空調(diào)電機(jī)、雨刮電機(jī)、門窗電機(jī)、天窗電機(jī)等;

 ?。?)電主軸(電機(jī)):高速磨床、加工中心、雕刻機(jī)、高速鉆等電主軸;

 ?。?)中小型工業(yè)電機(jī):普通電機(jī)、防爆電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、振動電機(jī)、高速電機(jī);

 ?。?)高壓電機(jī):300KW以上,6000(6300)V;10000V。

  2、使用要求

 ?。?)對軸承振動噪音的要求;

 ?。?)對軸承溫升的要求;

 ?。?)壽命及可靠性。

  電機(jī)軸承的選用

  1、選擇軸承類型:根據(jù)載荷種類,方向和大小來決定軸承的種類。

  2、確定所需額定動載荷:由實際作用于軸承的載荷,確定當(dāng)量動載荷,再根據(jù)要求的軸承的壽命確定額定動載荷。

  3、根據(jù)確定的額定動載荷查找與之相近的軸承型號;并查出軸承內(nèi)徑,外徑,寬度等外形尺寸,額定靜載荷,極限轉(zhuǎn)速。

  4、檢查額定靜載荷:由軸承承受的實際載荷計算當(dāng)量靜載荷,檢查是否當(dāng)量靜載荷不大于額定靜載荷;如不滿足上述條件優(yōu)先選用尺寸較大的軸承;對選擇精度要求較低,平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)要求不高,沒有沖擊和振動的情況,可允許當(dāng)量靜載荷略大于額定靜載荷。

  5、檢查極限轉(zhuǎn)速:軸承的工作轉(zhuǎn)速一般應(yīng)低于軸承的極限轉(zhuǎn)速,當(dāng)軸承的工作轉(zhuǎn)速接近或高于極限轉(zhuǎn)速時,應(yīng)考慮選擇軸承的潤滑方式等。

  6、選擇軸承游隙:考慮軸承與軸和軸承座的配合,工作溫度,載荷引起原始游隙的變化,選擇適當(dāng)?shù)挠蜗丁?br />
  7、選擇軸承預(yù)緊:為降低軸承振動,噪音和提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性,提高支承剛性,可對軸承進(jìn)行預(yù)緊。

  8、選擇軸承的精度等級:根據(jù)對選擇精度,振動,噪音,摩擦,溫升的要求選擇。

  9、選擇潤滑劑和潤滑方式:優(yōu)先選擇脂潤滑;高速和要求溫升低的場合,油潤滑。

  10、選擇密封形式:為防止外界雜質(zhì)侵入和潤滑脂泄露,選擇密封軸承。

  11、選擇軸和軸承座的配合:考慮載荷的種類和大小,選擇軸承與軸和座的配合。

  12、檢驗軸向承載能力:如存在軸向負(fù)荷,應(yīng)檢驗該類

  特定工況下的軸承選型

  1、在離心式傳動機(jī)械上工作的軸承:

  舉例:糧食機(jī)械,振動電機(jī),振動篩,振動壓路機(jī)。

  特點:離心輪或凸輪帶來的周期性振動,會對軸承的密封性能有特殊要求,一般軸承要采取軸向密封進(jìn)一步減小漏脂;同時對軸承的游隙也有特殊的要求,糧食機(jī)械上COM,振動電機(jī)C3M,振動篩C3或C4,振動式壓路機(jī)C4或C5。

  2、用于懸臂梁支承的軸承:

  舉例:工業(yè)洗滌機(jī)械,鉆床,電鉆等;

  改變外圈曲率提高接觸剛性,可提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性,提高軸承的使用壽命;

  根據(jù)軸的長度、剛性確定游隙,前支承一般選用C2M游隙,進(jìn)一步減小非支承軸端的撓度。

  3、用于變速機(jī)器上的軸承:

  比如調(diào)速電機(jī),變頻電機(jī);

  此類機(jī)器易發(fā)生機(jī)械性振動,一般用調(diào)整游隙的方法來避開共振性頻率;

  如果發(fā)生高速振動,需適當(dāng)減小游隙;如果發(fā)生低速振動,需適當(dāng)增大游隙。

  4、用于持續(xù)正反轉(zhuǎn)機(jī)械上的軸承:

  比如印刷機(jī)械,紡織機(jī)械,工程機(jī)械;

  該類軸承比一般工況下磨損顯著增大,但對旋轉(zhuǎn)精度有較高要求,所以不能通過減小游隙,只能改變內(nèi)圈曲率,提高超精質(zhì)量降低摩擦,減小磨損。

  5、高速軸承:

 ?。?)一般情況Dmn值超過1000000mm穜/min的軸承稱為高速軸承;實際應(yīng)用中Dmn已達(dá)到3000000mm穜/min;預(yù)計Dmn最高可以達(dá)到3500000mm穜/min。

 ?。?)軸承高速運(yùn)動時,離心力對其壽命和強(qiáng)度有很大影響,通過改變滾動體質(zhì)量和改變曲率實現(xiàn);采用實體保持架。

  (3)高速軸承的選用必須P5以上,尤其選擇精度的提高有利于形成彈性流體動力潤滑;重載高速的大中型軸承采用噴油潤滑,輕型高速的微小型軸承采用油污潤滑或油氣潤滑。

 ?。?)選擇潤滑劑根據(jù)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,潤滑劑粘度過低,不能充分形成油膜,粘度過高,由于粘性阻力而造成發(fā)熱,會增加動力損失,嚴(yán)重的有異常音。

  6、高溫軸承:

  工作溫度高于120C的軸承稱為高溫軸承;用于半導(dǎo)體元件制造設(shè)備,X射線管,各種熔鍍設(shè)備。

  (1)相關(guān)零件需高溫回火和尺寸穩(wěn)定化處理,后置代號:T~200,T1~225,T2~250,T3~300,T4~350,T5~400。

  (2)保持架采用硬鋁,黃銅,硅鐵青銅。

  7、低溫軸承:

  工作溫度低于-60℃的軸承稱為低溫軸承;典型的應(yīng)用場合是各種液態(tài)氣體泵,如液化天然氣泵,液氮(氫,氧)泵,丁烷泵。

 ?。?)、低溫軸承套圈和滾動體,通常用不銹軸承鋼(9Cr18,9Cr18Mo)制造;

 ?。?)、低溫軸承保持架材料:

  85%聚四氟乙烯添加15%玻璃纖維;

  75%聚四氟乙烯添加20%玻璃纖維和5%的MoS2;

  8、耐腐蝕軸承:

  在具有氧化性介質(zhì)中工作的軸承,如海水,淡水,水蒸氣,潮濕環(huán)境,或一定濃度的酸堿性介質(zhì)中工作的軸承;

  通常用不銹軸承鋼(9Cr18,9Cr18Mo)制造;

  保持架采用0Cr19Ni9,1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼。

  9、抗硫軸承:

  在含有硫化氫(H2S)天然氣中工作的軸承,如使用普通的軸承鋼,容易發(fā)生氫脆,和電化學(xué)腐蝕;

  采用00Cr40Ni55AL3合金材料,

  熱處理后硬度在51~55HRC。

  電機(jī)軸承的安裝與步驟

  電機(jī)軸承安裝的好壞與否,將直接影響到軸承的精度、壽命和性能。因此,請充分研究軸承的安裝,即請按照包含如下項目在內(nèi)的操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軸承安裝。

  ●清洗軸承及相關(guān)零件,(對已經(jīng)脂潤滑的軸承及雙側(cè)具油封或防塵蓋,密封圈軸承安裝前則無需清洗。)

  ●檢查相關(guān)零件的尺寸及精加工情況

  ●安裝方法

  了解電機(jī)軸承!電機(jī)軸承的選型及使用

  軸承的安裝應(yīng)根據(jù)軸承結(jié)構(gòu),尺寸大小和軸承部件的配合性質(zhì)而定,壓力應(yīng)直接加在緊配合得套圈端面上,不得通過滾動體傳遞壓力,軸承安裝一般采用如下方法:

  1、壓入配合

  軸承內(nèi)圈與軸使緊配合,外圈與軸承座孔是較松配合時,可用壓力機(jī)將軸承先壓裝在軸上,然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi),壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上,墊一軟金屬材料做的裝配套管(銅或軟鋼)。

  軸承外圈與軸承座孔緊配合,內(nèi)圈與軸為較松配合時,可將軸承先壓入軸承座孔內(nèi),這時裝配套管的外徑應(yīng)略小于座孔的直徑。

  如果軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時,安裝室內(nèi)圈和外圈要同時壓入軸和座孔,裝配套管的結(jié)構(gòu)應(yīng)能同時押緊軸承內(nèi)圈和外圈的端面。

  2、加熱配合

  通過加熱軸承或軸承座,利用熱膨脹將緊配合轉(zhuǎn)變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適于過盈量較大的軸承的安裝,熱裝前把軸承或可分離型軸承的套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃,然后從油中取出盡快裝到軸上,為防止冷卻后內(nèi)圈端面和軸肩貼合不緊,軸承冷卻后可以再進(jìn)行軸向緊固。軸承外圈與輕金屬制的軸承座緊配合時,采用加熱軸承座的熱裝方法,可以避免配合面受到擦傷。

  用油箱加熱軸承時,在距箱底一定距離處應(yīng)有一網(wǎng)柵,或者用鉤子吊著軸承,軸承不能放到箱底上,以防沉雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)或不均勻的加熱,油箱中必須有溫度計,嚴(yán)格控制油溫不得超過100℃,以防止發(fā)生回火效應(yīng),使套圈的硬度降低。

  安裝步驟

 ?。?)軸承用煤油洗凈,壓入軸承座,向軸承外圈的滾柱處填充殼牌三號鋰基脂至三分之二滿,用凈手涂抹均勻,裝上軸承壓蓋,用加涂螺栓防松膠的緊固螺栓壓緊軸承壓蓋;

 ?。?)軸承為內(nèi)外套可分離的圓柱滾子軸承,應(yīng)將軸承內(nèi)套裝于轉(zhuǎn)軸上并到位;

 ?。?)將軸承座裝于機(jī)殼上,如有潤滑脂注油孔,必須對準(zhǔn)位置。用加涂螺栓防松膠的緊固螺栓壓緊軸承座;

 ?。?)內(nèi)外偏心塊裝于轉(zhuǎn)軸上并到位,有軸鍵者應(yīng)將軸鍵裝入鍵槽內(nèi)再裝外偏心塊,將軸用擋圈裝于轉(zhuǎn)軸上;

 ?。?)緊固定偏心塊緊固螺栓,轉(zhuǎn)動可調(diào)偏心塊,使其到達(dá)卸下前的角度位置并擰緊其緊固螺栓。以上組裝完成后,轉(zhuǎn)軸應(yīng)有一定的軸向串動;

 ?。?)上振動電機(jī)兩端的防護(hù)罩,用螺釘緊固。

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