电机轴轴承游隙的设计简介

 

直径为10mm、速度为20000 l/min的样品轴如上图所示，在开始计算前，我们先介绍轴承游隙的设计标准，考虑的参数包括轴承额定寿命、最大轴偏转、轴承中的最大与最小压力、轴承中的摩擦扭矩等，这些标准可以针对一系列温度、速度或公差进行评估。

 

随着参数的变化，系统的选定参数可以自动变更，然后可以将结果显示在表格或图形中。在本案例中，轴承游隙和温度是变化的，轴承游隙为30，温度为1，计算结果为31*2=62，如上图所示。

 

可以从数百个计算结果中选择结果，上图显示了轴承寿命和轴的弯曲频率。对于固有频率，在较低的温度下会产生不利的影响，而在较高的温度下轴承会有更长的使用寿命。轴承寿命随着温度的升高而降低，这是由于轴承游隙会因内圈的径向膨胀而减少的次数多于因轴的轴向伸长而增加的次数。由于固有频率急剧下降，从该图中可以要求轴承游隙Pa<12μm，对于20000h的轴承寿命，轴承游隙应大于5mm。

 

下图显示了摩擦扭矩和钻孔/滚动比。钻孔/滚动比通常使用0.25的极限，需要轴向游隙Pa<15μm，钻轧比越小当然越好，摩擦扭矩随着预紧的增加而增加（或随着轴承游隙的减小而下降）。

 

从两张图中可以看出，轴向游隙应尽可能大，但应小于12μm。具体的计算是在公差和速度下使用中等尺寸进行的，现在可以改变速度而不是温度，并且可以使用配合处的尺寸/最小尺寸进行计算。在该示例中，假设了刚性预紧，或者也可以使用弹簧预紧来执行计算，则弹簧刚度是另一个必须确定的参数。

 

由于转速高，在本例中产生的是正轴承游隙，然而，在低转速时，结果将是负轴承游隙，即预紧。