电机解决轴承系统问题,从滚动轴承的游隙认知入手。
滚动轴承的游隙,是涉及诸多特性的关键指标之一。轴承内、外圈相对位移量就是轴承游隙,径向位移量称为径向游隙,轴向位移量称为轴向游隙。
对于轴承而言,游隙之所以重要,是因为游隙的大小直接影响轴承的性能,如影响轴承基本额定动载荷乃至寿命、影响轴的振动或者轴承噪声、以及轴承滚动体是否正常运动等等。另外,轴承通常采用内圈或外圈带过盈量安装,但过盈量会引起内、外圈胀缩,造成游隙变化。而且,轴承在运行中会达到某一饱和温度,但此时内、外圈及滚动体的温度并不相同,于是产生了温差。这一温差,又导致游隙发生变化。加之轴承在承受一定载荷进行旋转时,由于该载荷的作用,轴承内、外圈及滚动体之间还会发生弹性位移,这也会引起轴承游隙变化。
对轴承性能有重要影响的轴承游隙,将随着轴承配合、内外圈及滚动体的温差、轴承载荷等发生变化,所以,情况十分复杂。
理想的游隙是什么?
由于游隙会在各种情况下发生变化,故而,在考虑这一问题前,我们先要对各种情况的游隙作出定义。
●测量游隙(Δ1)——给轴承施加一定测量载荷后,测出的游隙,又称表观游隙,其中包含测量载荷造成的轴承弹性变形量δF0,具体见式①。
Δ1=Δ0+δF0.........................①
●理论游隙(Δ0)——由测量游隙减去由测量载荷所引起的变形后的径向游隙,具体见式②,其实就是式①的变形。
Δ0=Δ1-δF0.........................②
对于滚子轴承的δF0非常小,可以忽略不计,因而Δ0=Δ1。
●安装游隙(Δf)——轴承安装于轴和轴承座后剩余的游隙,忽略轴的重量等导致的轴承弹性变形。设配合造成内、外圈胀缩导致的游隙减少量为δf,轴承的安装游隙见式③。
Δf=Δ0-δf.........................③
●有效游隙(Δ)——轴承装进设备并以规定条件旋转达到一定温度,且不存在载荷所引起的弹性变形时的轴承游隙,即只考虑内、外圈配合所致游隙减少量δf与内、外圈温差造成的游隙变动量δt,无载荷时的游隙,它是轴承最基本的参数,轴承的基本额定动载荷均是有效游隙Δ=0时的数值,具体见表④。
Δ=Δf-δt=Δ0-(δt+δf).......................④
●工作游隙(ΔF)——装好轴承,并施加一定载荷进行旋转时的游隙,它已考虑了轴承载荷引起的弹性变形量δF的影响。通常,不用于计算,相互的关系见式⑤。
ΔF=Δ+δF......................⑤
对于轴承而言,最重要的是有效游隙。从理论上讲,当有效游隙Δ为极小的负值时,轴承寿命最长,即使有效游隙微呈负值,也存在工作游隙受轴承载荷影响而为正值的情况,故而严格讲,负值大小会因轴承载荷大小而有所差异)。
然而,很难让所有轴承都得到同样理想状态的有效游隙,故而为了使有效游隙的最小值趋于零或微小负值,就要考虑理论游隙。因此,必须准确求出内、外圈过盈量造成的游隙减少量δf;与内、外圈温差造成的游隙变动量δt。