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适应于微型电机配套应用的单列向心深沟球轴承

滚动轴承(RollingBearing)结构简单,标准化程度高,种类繁多,应用范围广。在微电机中,因结构尺寸所限,基本上仅使用单列向心深沟球轴承,轴承的公称尺寸(NominalSize)是內径,內径相同时,其外径、宽度可以不同,由此形成不同比例的外径、宽度分组,称为直径系列和宽度系列,直径系列和宽度系列合称尺寸系列。有双面防尘盖或双面密封圈的微电机轴承结构形式,在密封允许的情况下也可以选用单面防尘盖、或单面密封圈、或无护防的轴承。

轴承精度

轴承按基本尺寸精度和旋转精度分为G、E、D、C、B五个等级 B级精度最高,G 级最低,基本尺寸精度是指內径d、外径D和宽度B等尺寸的加工精度,旋转精度是指內圈和外圈的径向圆跳动,內圈的端面圆跳动,外圈表面对基准面的垂直度,內外圈端面的平等度等。

单向最小倒角额定动负荷额定静负荷额定负荷是G级精度的轴承在工作游隙(Play)为零时负荷参考值,极限转速是轴承当量动负荷Pr<0.1C、正常润滑与冷却、仅受径向负荷时的参考值,选用轴承时应以供应商的产品为准。

轴承游隙

轴承游隙分为径向游隙(Radial Play)和轴向游隙(Axial Play),它们分別表示一个套圈(外圈或內圈)固定时,另一个套圈沿径向或轴向由一个极限位置到另一个极限位置的移动量,径向游隙又分为原始游隙(OriginalPlay)、装配游隙(FittingPlay)和工作游隙(RunningPlay)。径向游隙是指轴承未裝之前的原始游隙,装配之后因过盈配合径向游隙有所減小,为装配游隙;而轴承在正常运行中因温度、载荷等影响,径向游隙又会进一步变化,此时的径向游隙即为工作游隙(RunningPlay)。轴承的额定动负荷会随工作游隙的大小而变化,而且使轴承寿命最大的工作游隙,是一个比零稍小的负值。合理的游隙选择应在原始游隙的基础上,考虑因配合、工作时的內外圈温度差以及负荷大小等因素所引起的游隙变化,以便工作游隙接近于最佳装态。

轴承的各元件在工作中的温度是不同的,在温度稳定狀态下,內圈比外圈温度高,膨脹量大,从而使径向游隙減小,径向游隙的減小量u估算。

u = t×α×(d+D)/2

式中:t內外圈温度差;α內外圈材料的线膨胀系数,通常轴承钢α 0.000011。

在一般条件下,t约为5°C~10°C,当工作温度较高,特別是电枢线圈温度较高,以及散热条件不好时,t 会超过10°C。

同型号同尺寸的标准轴承的径向游隙(原始游隙),按其大小分为基本组和辅助组,见下表。在一般工作条件下,应优先选用基本组,在温度较高或配合过盈量较大时,在需要降低摩擦力、改善调心性能及承受较大轴向负荷的场合,宜采用较大游隙辅助组;当运转精度要求较高或需严格限制电枢轴向位移时,宜用较小游隙辅助组。

结论

轴承的失效形式主要有疲劳剥落,过量的永久变形和磨损,疲劳剥落是正常失效形式,它決定了轴承的疲劳寿命;过量永久变形使轴承在运转过程中产生剧烈的振动和噪声。磨损使游隙及振动噪声增大、运转精度降低。

疲劳剥落可根据使用寿命,由额定动负荷限定负荷能力;过量永久变形可由额定静负荷限定负荷能力;而磨损只有通过合适的装配及润滑来改良。此外,轴承还有可能存在胶合、套圈断裂、铁珠压碎、保持架磨损和断裂、 电蚀、锈蚀等非常失效形,这些失效是应该避免的。

来源:老赵说制造

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