Строительные машины и оборудование, справочник





Подшипники, применяемые в электрических машинах

Категория:
   Подшипники качения



Подшипники, применяемые в электрических машинах

В электрической машине подшипники качения воспринимают нагрузки от веса ротора, одностороннего магнитного притяжения вала ротора к обмоткам статора, а также привода.

Вибрации машины сильно влияют на долговечность подшипников. При расчете подшипников на долговечность величина вибрации учитывается специальным коэффициентом.

Наибольшую нагрузку воспринимает подшипник со стороны привода. Поэтому в электрических машинах средней мощности и частично в машинах малой мощности со стороны привода устанавливается шариковый радиальный однорядный подшипник больших размеров, чем со стороны, противоположной приводу, с тем. чтобы долговечность обоих подшипников была примерно одинакова. Вместо шарикового подшипника со стороны привода с этой же целью часто устанавливается роликовый подшипник, который одновременно выполняет роль «плавающей опоры».

Рассмотрим подшипники, применяющиеся в электрических машинах.

Шариковые радиальные однорядные подшипники наряду с радиальной нагрузкой способны воспринимать и осевые нагрузки в обоих направлениях, широко применяются в электрических машинах. В машинах малой и средней мощности (от 0,6 до 100 кет) общего назначения применяются подшипники серий 200, 300 и 400, а в миниатюрных машинах (мощностью до 0,6 кет) подшипники малых размеров от 3 до 20 мм серий 200, 1000900, 7000100 (рис. 1,а).

Подшипники общего назначения имеют штампованные сепараторы, изготовленные методом холодной штамповки из стальной ленты или латуни. Они центрируются на шариках, т. е. шарики, а не борта колец ограничивают перемещение сепаратора в радиальном направлении.

При работе сепаратор не должен касаться бортов наружного и внутреннего колец, за исключением подшипников малых размеров (с внутренним диаметром менее 10 мм). У подшипников малых размеров ввиду ограниченного пространства между кольцами сепаратор может ка-саться бортов одного из колец, но в этом случае борта колец выполняются с большей чистотой обработки для уменьшения трения. В случае касания и трения сепаратора о борт кольца в подшипниках с внутренним диаметром свыше 10 мм может произойти разрыв сепаратора из-за дополнительной нагрузки на него от трения о борт.

Рис. 1. Шариковые радиальные однорядные подшипники. а — основной тип (серии 200, 300, 400, 1000900, 7000100); б —с одной защитной шайбой, тип 60000; в —с двумя защитными шайбами, тип 80000; г —с двумя резиновыми уплотнениями, тип 180000; д—с одним резиновым уплотнением, тип 160000; е—с односторонним фетровым уплотнением, тип 520000; ж — с односторонним фетровым уплотнением и одной защитной шайбой, тип 140000. ‘—наружное кольцо; 2 — внутреннее кольцо; 3 — шарик; 4— сепаратор; 5— стальная защитная шайба; 6 — резиновое уплотнение; 7 — фетровое уплотнение; 8 — пружинное кольцо;»—Шайба; 10— шайба наружная; 11 — шайба внутренняя.

Подшипники, показанные на рис. 1,б—ж, применяются в электрических машинах специального назначения.

Для машин специального назначения и имеющих высокие числа оборотов применяют подшипники с массивными сепараторами. Они изготовляются из заготовки путем ме-

Панической обработки резанием. Эти сепараторы при высоких числах оборотов и значительных нагрузках работают более надежно, чем штампованные.

Из массивных сепаратов в электрических машинах хорошо зарекомендовали себя сепараторы, выполненные из текстолита. Применяются также массивные сепараторы из латуни и бронзы; в последнее время начинают применяться сепараторы из пластических масс.

В настоящее время массивные сепараторы большей частью центрируются по своему наружному диаметру и реже — по внутреннему. Это означает, что при работе сепаратор касается в первом случае бортов наружного кольца; во втором — внутреннего. Тот или иной метод центрирования достигается соответствующим соотношением размеров наружного и внутреннего диаметров сепаратора. При центрировании сепаратора по своему наружному диаметру обеспечивается большая надежность в работе из-за самобалансировки сепаратора.

Центрирование массивных сепараторов на шарах не делается из-за сложности изготовления и ненадежности в работе.

У подшипников с массивными сепараторами борта колец, о которые при работе подшипника будет касаться сепаратор, выполняются с большей чистотой обработки. Чистота обработки борта и его состояние сильно влияют на износ массивных сепараторов.

Для предохранения подшипников от попадания в них пыли, песка, грязи, продуктов износа щеток и других абразивных частиц, которые сильно снижают долговечность, служат стальные защитные шайбы, резиновые уплотнения и уплотнения из органических пластиков и фетра у подшипников типов 60000, 80000, 180000, 160000, 520000 и 140000 (рис. 1).

Резиновые и фетровые уплотнения более надежно защищают подшипники от попадания в них посторонних частиц, чем защитные шайбы. Однако последние менее трудоемки в производстве и, следовательно, более дешевы и поэтому имеют широкое применение.

Преимущества подшипников с встроенными уплотнениями перед обычными заключаются в том, что они не нуждаются в уплотнениях в подшипниковых щитах, упрощая и удешевляя их конструкцию.

Защитные шайбы и кожухи с фетровыми уплотнениями закрепляются запрессовкой или завальцовкой на наружном кольце и составляют неразъемную конструкцию с кольцом. Это затрудняет смену смазки и осмотр рабочих частей подшипника, а у подшипников типа 140000 смену смазки делает практически почти невозможной. Смазка в подшипники закрытого типа 80000. 180000 и 140000 закладывается на заводе-изготовителе перед установкой уплотнений.

Роликовые радиальные однорядные подшипники с короткими цилиндрическими роликами показаны ri’a рис. 11. Они получили наибольшее применение ,в электрических машинах средней мощности и пока мало применяются в машинах более 100 кет. В электрических машинах специального назначения большой мощности роликовые подшипники применяются в тяговых двигателях тепловозов, электровозов, трамвая, троллейбуса и т. д.

Подшипники с безбортовыми кольцами типов 2000 и 32000 (рис. 2,а, б) воспринимают только радиальную нагрузку. Они широко применяются ib качестве «плавающей опоры» ротора машины, так как допускают некоторое перемещение одного кольца относительно другого.

Сепараторы подшипников выполняются массивными из латуни и реже из бронзы. Сепараторы, штампованные из стальной ленты, применяются мало ввиду некоторой сложности изготовления.

Центрирование сепаратора производится по кольцу, которое имеет два борта.

Шариковые радиально-упорные подшипники (рис. 3) наряду с радиальными нагрузками способны также воспринимать значительные осевые нагрузки в одном направлении. В электрические машины общего назначения эти подшипники не устанавливаются и обычно применяются с короткими цилиндрическими роликами.

Рис. 2. Роликовые радиальные однорядные подшипники а — без бортов на наружном кольце, тип 2000; б — без бортов на внутреннем кольце, тип 32000; в — с одним бортом на внутреннем кольце, тип 42000; г — с одним бортом на внутреннем кольце и с упорным фасонным кольцом, тип 62000; д — с одним бортом на внутреннем кольце и с плоским упорным кольцом, тип 92000. 1 — наружное кольцо; 2 — внутреннее кольцо; 3 — ролик; 4 — сепаратор; 5 — фасонное упорное кольцо; в — плоское упорное кольцо.

В электрических машинах специального назначения. Подшипники типа 36000, например, устанавливаются в электрошпиндели шлифовальных станков (электропривод шлифовального камня). Подшипники типов 46000 и 66000 устанавливаются, например, в электродвигатели ДАМВШ 114-4 и 115-4 подвесных шахтных насосов, где три подтип-иика 66322. помимо веса ротора, воспринимают осевые нагрузки 4,5—6,0 т.

радиально-упорные подшипники в основном предназначаются для высоких чисел оборотов и поэтому имеют массивный сепаратор из текстолита или латуни.

Центрирование сепаратора производится по шарикам.

Количество шариков в этих подшипниках на 30—40% больше, чем у радиальных однорядных. Это объясняется следующими особенностями конструкции и сборки.

Дело в том, что при сборке шариковых радиальных однорядных подшипников внутреннее кольцо сдвигается к одной стороне наружного, а освободившееся при этом пространство заполняется шариками. Затем шарики равномерно распределяют по всей окружности. При этом внутреннее кольцо становится на свое место по центру подшипника. Величина пространства между наружным и сдвинутым внутренним кольцом ограничивает количество шариков, которое можно ввести в подшипник.

Радиально-упорные подшипники собирают иначе. У них наружное кольцо имеет один борт. Вместо второго борта на кольце выполнен конус (замок), через который при оборке шарики вводятся в подшипник. Подшипники собирают с подогревом наружного кольца. При таком способе сборки через замок можно заполнить все пространство между кольцами, т. е. расположить шарики по всей окружности. Количество шариков выбирается исходя из прочности перемычек сепаратора между ними.

Большое количество шариков увеличивает точность вращения, долговечность и грузоподъемность подшипника. Однако отсутствие второго борта у наружного кольца препятствует воспринятою осевой нагрузки в обоих направлениях.

Радиально-упорные подшипники требуют при монтаже осевой регулировки, т. е. установления определенной величины осевой игры. Этим они отличаются от описанных выше шариковых радиальных однорядных подшипников, где нормированная осевая игра обеспечивается при сборке подшипников.

Рис. 3. Шариковые радиально-упорные подшипники. а — типы 36000, 46000, 66000; б — тип 6000 (магнетные); 1 — наружное кольцо; 2 — внутреннее кольцо; 3 — шарик; 4 — сепаратор.

Разновидностью радиально-упорных подшипников являются подшипники типа 6000 (рис. 12,6). Свое название— магнетные — они получили из-за их первоначального применения в магнето. Наружное кольцо не имеет замка, как у радиально-упорных шариковых подшипников, что делает подшипник разборным. При монтаже требуется регулировка осевой игры. Подшипники типа 6000 широко применяются в миниатюрных электрических машинах из-за удобства монтажа и демонтажа подшипника и ротора. Подшипники имеют штампованные сепараторы.

Шариковые упорные подшипники.

Упорные шариковые подшипники способны воспринимать только осевые нагрузки в одном направлении. Они применяются, например, в электродвигателе типа ДАМВТ для торфонасосов, где подшипник 8320 ‘Воспринимает осевые нагрузки от веса ротора двигателя из-за его вертикального расположения.

В электрических машинах упорные подшипники применяются только в случае значительных осевых нагрузок. Для воспринятая радиальных нагрузок рядом с упорным подшипником устанавливается еще шариковый или роликовый подшипник.

Упорные подшипники без осевой нагрузки работать не могут даже непродолжительное время. Почему? Потому что при вращении подшипника на шарики действует центробежная сила, стремящаяся вывести их с дорожек качения на кольцах. Пока нагрузка есть, кольца сжаты и удерживают шарики на своих местах. При отсутствии нагрузки кольца перестают их удерживать, кинематика подшипника нарушается. Гнезда сепаратора испытывают дополнительную нагрузку от шариков, изнашиваются, а на дорожках качения образуются надиры, которые условно называют «елочкой».

Сепараторы в подшипнике выполняются как штампованными из стальной ленты, так и массивными из латуни. Если в машине возможны отдельные кратковременные случаи разгрузки подшипника, то сепаратор должен быть массивным из бронзы, обладающей значительно большей износостойкостью. Сепараторы центрируются на шарах. Между кольцами и сепаратором должен быть, зазор. При касании сепаратора о кольцо происходит интенсивный износ сепаратора.

Рис. 4. Шариковый упорный однорядный подшипник, тип 8000. 1 — кольцо свободное; 2 — кольцо тугое; 3 — шарик; 4 — сепаратор.

В некоторых электрических машинах специального назначения, а также в машинах не отечественного производства иногда устанавливаются подшипники других типов, здесь не рассмотренные.


Читать далее:

Категория: - Подшипники качения





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины