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電機軸承游隙選擇的合理性竟然如此重要?

電機產品用軸承,受關聯零部件的作用,在徑向和軸向均受到定位約束,其最終的結果都會對軸承的游隙造成影響,該影響表現為軸承初始游隙和工作游隙的差別。

軸承內的游隙,是其中一個軸承圈相對于另一個軸承圈在徑向或軸向可移動的總距離。對于軸承的游隙,必須區分在安裝之前的游隙,與安裝后并達到其工作溫度的游隙。由于不同過盈量的公差配合,以及軸承套圈與關聯部件(如電機軸、端蓋等)不同程度的熱彭脹,導致套圈彭脹或壓縮,軸承的工作游隙一般比初始游隙小。

為使軸承良好運行,徑向游隙十分重要。控制和掌握的一般原則:球軸承的工作游隙應為零,或者有輕微的預緊。但對于圓柱滾子、球面滾子等軸承,在運作時必須留有一定的剩余游隙,即使是很小的游隙也必須有。

一般正常工作條件下,選擇普通組游隙的軸承,就可得到合適的工作游隙。但是,當工作和安裝條件與一般的情況有區別時,如軸承的兩個套圈都是過盈配合,或套圈溫度差別的影響很大,則應選用游隙比普通組大或小的軸承。

根據不同的應用,軸承配置中須帶有正或負的工作游隙。在大部分的情況下,工作游隙應為正值,即軸承在運行時,留有一定的剩余游隙。但另一方面,有許多應用場合需要有負工作游隙——即預緊。

通過軸承的預緊可以提高軸承配置的剛性或旋轉精度。例如機床的主軸軸承、汽車傳動軸中的小齒輪軸承、小型電機的軸承、或作往復運動的軸承配置等。在某些應用中,如果軸承沒有或只承受很小負荷,并在高轉速下運行,應在軸承配置上進行預緊。在這種情況下,預緊的作用是為軸承提供最小負荷,以防止滾動體滑動而造成軸承的損壞。

預緊根據不同的軸承類型,可以是徑向,也可以是軸向。例如,圓柱滾子軸承,由于其設計的原因,只能在徑向施加預緊,而推力球軸承和圓柱滾子推力軸承則只能在軸向施加預緊。單列角接觸球軸承和圓錐滾子軸承一般受到的為軸向預緊,并通常與另一個同樣類型的軸承以背對背或面對面的方式配對使用。而深溝球軸承通常也是同樣施以軸向預緊,為了達到預緊的目的,應使用帶有大于普通組的徑向內部游隙,使其能如角接觸球軸承做有一個大于零的接觸角。

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