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軸承選擇對減速機性能的重要性
2022-02-18 15:42:01整個減速機的齒輪都是高精度精密制造的,需要經過培訓的技術人員進行組裝和安裝。對于一個簡單的減速減速機來說,具有多個階段并不罕見,這些階段可能包括用于驅動/輸入方向改變的傘齒輪和小齒輪,以及多個不同傳動比的斜齒輪,以實現所需的輸出。
斜齒輪在動力傳輸、耐久性和安靜運行方面都非常出色,但這種設計也有缺點。由于這些齒輪是以一定角度制造的,因此始終存在需要注意的合成軸向(推力)力。
在這種軸向載荷變得非常大的應用中,斜齒輪以相反的方向切割,通常稱為“人字齒輪”。該設計要求:
增加減速機尺寸
更精確的裝配和安裝
增加了精度方面的額外成本
然而,在運行中,這種齒輪設計不會產生軸向(推力)載荷。在更常見的斜齒輪和傘齒輪/小齒輪傳動中,產生的軸向(推力)載荷必須由支承軸承承擔。通常,軸承的選擇基于承載能力和理論軸承壽命,而對軸承及其基本設計缺乏基本了解。
有許多不同的軸承可用,每個軸承都有一套獨特的承載特性。安裝前,應清楚了解這些特性以及應用負載特性。在大多數應用中,軸需要位置和旋轉能力。
軸承負載可以是純徑向、純軸向或兩者的組合。一般來說,大多數應用程序都有這兩種功能的組合。軸承設計用于承受不同的載荷,大多數軸承能夠承受不同的載荷組合。例如,滾珠軸承設計用于適應徑向負載,但是,它能夠支持一些軸向(推力)負載,因此非常適合在電機中使用,因為該軸承將積極定位轉子。在這個例子中,也會有一些軸熱增長。為了消除軸承“交叉定位”的風險,可以使用圓柱滾子軸承。這種類型的軸承有多種配置??梢允褂盟?,因為存在允許軸承本身內軸向移動的配置,同時仍保持徑向承載力。
一些軸承的設計也允許出現偏差。如果可能存在殼體與軸之間的不精確性,或可能存在軸偏轉,則這可能是有益的。與斜齒輪設計類似,這些軸承有優點和缺點。
在球面滾子軸承的情況下,在不影響承載能力的情況下允許旋轉的同時,具有極好的不對中能力。這些軸承是用于輸送機皮帶輪的優秀設計,因為始終難以保持精確對準,且施加的徑向載荷通常很高。此外,這些軸承還能夠通過調節較小的軸向(推力)負載來“定位”軸。
球面滾子軸承的缺點或缺點是,由于其內部設計的性質,滾動效率存在折衷。想象一下,試著把一個酒桶滾下山——它不可能滾直。同樣的情況也發生在球面滾子軸承中——滾動元件有傾斜和滑動的趨勢,從而增加工作溫度。保持滾動元件對齊的關鍵部件是保持架。如果沒有保持架,滾動元件很容易傾斜,導致災難性故障。
通過參考任何軸承制造商目錄中的轉速額定值,可以輕松比較球面滾子軸承的滾動效率。檢查總尺寸相同的軸承的速度–內徑、外徑和寬度。比較滾珠軸承、圓柱滾子軸承、甚至圓錐滾子軸承的速度,很可能球面滾子軸承的額定速度會顯著降低。
為什么?速度額定值基于一個標準,該標準要求在軸承能夠在該“極限”速度下保持規定溫度的情況下施加特定負載。一些制造商的“參考速度”不同于“極限速度”。然而,衡量標準基本相同。減速機通常在減速軸上安裝球面滾子軸承,這從軸承應用角度來看很有趣。
減速機設計精確。齒輪嚙合、齒隙和定位對齒輪壽命和可靠運行至關重要。軸的設計必須保持這種精度而不發生偏轉。殼體孔對準必須確保軸保持齒輪精度要求。
鑒于這些精度限制,似乎缺乏軸承選擇方面的基礎軸承工程知識。該應用程序不需要失調功能??赡軙a生軸向(推力)載荷,且齒輪分離力不足以維持保持滾動接觸的最小軸承載荷要求。內部滾動效率低下和徑向載荷不足可能與軸向(推力)載荷相結合,導致軸承過早失效。減速機應用中使用的輸送機皮帶輪的理想軸承可能不是最佳選擇。
可以考慮專門設計為能夠承受徑向和軸向(推力)載荷組合的軸承,以及維持最低載荷要求的額定載荷。如果球面滾柱軸承過早出現故障,或在減速機應用中無法提供足夠的使用壽命,圓錐滾柱軸承通常是一個很好的替代方案。