在電機軸承的選擇和應用中,軸承的剛性與周圍結構的剛性大致相同,因此可以通過選擇合適的軸承和配置方式來降低整個設備的振動。在電機的某些應用中,可能會出現一些特殊的情況,這些因素將對軸承的運行性能造成一些不良的影響,有些因素甚至比轉速的極限更爲重要。

01關聯零部件的加工精度控制

如果軸承與軸承室,或軸承與軸之間是過盈配合,軸承內圈或外圈可能會因配合零部件的形狀而發生不同程度的變形。如果兩者之間有形狀上的偏差,在運作時可能會導致振動。因此,對於電機產品零部件,軸承室和軸承位加工質量控制非常重要,對於軸的加工,特別是中小型電機軸,軸承位的尺寸及形位公差要求保證相對容易一些,而對於軸承室的加工,因端蓋材質、加工工藝,以及零部件本身的設計特點,軸承室的尺寸及圓度保證可能會有一些困難,這也是電機廠家都特別關注的問題。

02由正反轉導致軸承的往復擺動問題

往復擺動是指軸承轉動的方向在旋轉一圈之前已經改變。由於軸承在逆向轉動的瞬時,轉速爲零,因此不能保持一個良好的液動潤滑膜。該情況下,爲了得到能夠承受負荷的邊界潤滑膜,應使用含有效極壓添加劑的潤滑劑。

在往復擺動的工況條件下,很難確定其具體的額定轉速或限定的轉速。因爲能達到的最高轉速不是取決於熱平衡,而是取決於作用在軸承的慣性力。在每次逆向轉動時,滾動體可能會因慣性而滑動一段短距離,導致與滾道之間的磨損。允許的加速度和減速度取決於滾動體和保持架的質量、潤滑劑的類型和使用量、工作遊隙和軸承負荷。

鑑於此,對於頻繁正反轉的電機,因爲軸承運動的慣性作用,軸承的損害因素要相對於普通電機多一些。

03低轉速情況

我們在前面談過,當軸承轉速高於其參考極限轉速時會存在問題,但是轉速過低時同樣不利於軸承的良好運行。軸承在轉速非常低的情況下,在滾動體和滾道之間的接觸面不可能形成彈性液動潤滑膜,也就是不利於形成滿足軸承正常運行的油膜。該情況下,通常使用含有極壓添加劑的潤滑劑。

04緣於負載滾動體數量變化引起的激發力

對於可以承受聯合負荷的軸承,當徑向負荷作用在軸承上時,在轉動過程中承受負荷的滾動體數量會稍有改變,這樣導致軸承沿負荷的方向有輕微位移,因而產生的振動難以避免,對於該情況,可以通過在所有滾動體上施以軸向預緊的方式減小振動。

05軸承局部損壞和污染

軸承如果因處理不當或安裝失誤,可能會造成滾道和滾動體上局部受到損壞。當受損的軸承部件與其它部件有滾動接觸時,軸承會產生特殊的振動頻率。爲此,在電機裝配過程中,軸承的存放、安裝都必須引起高度重視。

軸承在污染條件下工作,很容易讓雜質和微粒進入,當這些污染微粒被滾動體碾壓,會產生振動。雜質內不同的成分、微粒的數量和大小導致的振動水平會有所不同,頻率也沒有固定的模式。但同樣可能會產生嚴重的軸承噪聲。

06軸承產生的振動問題分析

從軸承運行的機理分析,滾動軸承本身通常不會產生聲音,我們通常接觸到的軸承雜音,更多地緣於與軸承關聯的零部件及其相互的結構,這些零部件直接或間接產生振動時發出的聲音。因而,軸承的雜音問題通常應按照軸承系統的關聯振動問題來解決。

在現實中,對於軸承雜音的問題,往往會採用更換軸承的方式解決,但總有一些問題不能靠更換軸承而有效。軸承的品質非常重要,但與其關聯零部件的配合關係,對保證軸承系統的高質高效運行更爲重要。

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