工程師在對電機(jī)軸承進(jìn)行選型的時候，軸承負(fù)荷的校核計(jì)算尤為重要，電機(jī)軸承負(fù)荷計(jì)算的第一步就是電機(jī)兩端軸承受力的計(jì)算。昌暉儀表在本文聊聊立式電機(jī)與臥式電機(jī)軸承系統(tǒng)承載差異，為大家學(xué)習(xí)電機(jī)軸承負(fù)荷計(jì)算打好基礎(chǔ)。

電機(jī)有立式安裝和臥式安裝等的情形。立式電機(jī)是電機(jī)中的一種常見安裝方式，而立式電機(jī)的軸承系統(tǒng)配置則與普通的臥式電機(jī)有很多不同的地方。經(jīng)常有工程師直接引用臥式電機(jī)的軸承使用方式，導(dǎo)致軸承出現(xiàn)各種各樣的故障。因此昌暉儀表先聊聊立式電機(jī)和臥式電機(jī)軸承的承載差異。

1、臥式電機(jī)的軸承負(fù)荷
對于普通的臥式電機(jī)而言，電機(jī)軸承系統(tǒng)承受的負(fù)荷大致如下圖所示：

圖中可以看到，兩個軸承承擔(dān)著軸上的徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷。其中徑向負(fù)荷主要包括電機(jī)的轉(zhuǎn)子重力，軸伸端的外加徑向負(fù)荷；軸向負(fù)荷就是電機(jī)軸伸端的外加軸向負(fù)荷。如果電機(jī)使用皮帶輪負(fù)載，則皮帶張力，皮帶輪重力都應(yīng)該計(jì)入徑向負(fù)荷；如果電機(jī)使用聯(lián)軸節(jié)負(fù)載，那么聯(lián)軸節(jié)重力應(yīng)當(dāng)計(jì)入徑向負(fù)荷；對于存在單邊磁拉力的電機(jī)，單邊磁拉力應(yīng)當(dāng)計(jì)入電機(jī)的徑向負(fù)荷。

從電機(jī)軸承系統(tǒng)的配置關(guān)系可以知道，電機(jī)的徑向負(fù)荷由兩個軸承共同承擔(dān)，如果電機(jī)外界有外加的徑向負(fù)荷，則軸伸端和非軸伸端兩處軸承的負(fù)荷受到此負(fù)荷的影響會有一些差異；如果外界徑向負(fù)荷的方向和電機(jī)轉(zhuǎn)子重力同向，則軸伸端的負(fù)荷將大于非軸伸端徑向負(fù)荷。如果外界徑向負(fù)荷的方向和電機(jī)轉(zhuǎn)子重力方向相反，則軸伸端負(fù)荷小于非軸伸端徑向負(fù)荷；同時，電機(jī)的外界軸向負(fù)荷由軸承系統(tǒng)中的定位端軸承承擔(dān)。

2、立式電機(jī)的軸承負(fù)荷
對于立式電機(jī)，電機(jī)內(nèi)軸承系統(tǒng)受力如下圖所示：
 
圖中可以看到，電機(jī)軸承系統(tǒng)中兩個軸承共同承擔(dān)軸向負(fù)荷與徑向負(fù)荷。此時電機(jī)轉(zhuǎn)子重力則成為電機(jī)軸承系統(tǒng)的軸向負(fù)荷，電機(jī)軸伸端的軸向負(fù)荷和徑向負(fù)荷分別施加在軸端。對于使用皮帶輪負(fù)載的電機(jī)而言，皮帶張力成為電機(jī)軸承系統(tǒng)的徑向負(fù)荷，皮帶輪重力成為電機(jī)軸承系統(tǒng)的軸向負(fù)荷；對于聯(lián)軸節(jié)負(fù)載，聯(lián)軸節(jié)重力成為電機(jī)軸承系統(tǒng)的軸向負(fù)荷。

由于電機(jī)是立式安裝，因此由于軸重力撓曲導(dǎo)致的單邊磁拉力不存在，因此不需計(jì)入。有電機(jī)軸承系統(tǒng)配置相關(guān)知識可以知道，此時電機(jī)的徑向負(fù)荷由兩個軸承共同承擔(dān)，而軸向負(fù)荷由電機(jī)軸承系統(tǒng)中的定位端軸承承擔(dān)。

3、立式電機(jī)與臥式電機(jī)軸承系統(tǒng)負(fù)荷對比
從上面的分別闡述可以看到，對于臥式電機(jī)而言，如果外界沒有軸向負(fù)荷，則電機(jī)軸承系統(tǒng)中不應(yīng)當(dāng)存在其他的軸向負(fù)荷。因此電機(jī)軸承系統(tǒng)以承受徑向負(fù)荷為主，且定位端與非定位端軸承統(tǒng)統(tǒng)承擔(dān)徑向負(fù)荷。

對于立式電機(jī)而言，電機(jī)軸承系統(tǒng)在外界負(fù)荷沒有徑向負(fù)荷的情況下，不應(yīng)當(dāng)存在徑向負(fù)荷。因此電機(jī)軸承系統(tǒng)以承受軸向負(fù)荷為主。且軸向負(fù)荷全部由定位端軸承承擔(dān)。

當(dāng)然，電機(jī)在生產(chǎn)制造中存在一些誤差從而會導(dǎo)致一些額外負(fù)荷：其中包括定轉(zhuǎn)子對中不良從而產(chǎn)生氣隙不均勻?qū)е碌膯芜叴爬?；定轉(zhuǎn)子軸向?qū)R不良產(chǎn)生的額外軸向附加負(fù)荷；電機(jī)軸承室形位公差不良產(chǎn)生的傾覆力矩等。這些負(fù)荷都屬于偏差負(fù)荷，是生產(chǎn)設(shè)計(jì)中控制不良而產(chǎn)生的。因此不能計(jì)入正常的考慮和計(jì)算。

通過本文的說明，電機(jī)工程師可以了解到立式電機(jī)和臥式電機(jī)軸承系統(tǒng)的承載差異。那么這樣的承載差異會帶來電機(jī)設(shè)計(jì)、制造、使用方面有什么不同？具體內(nèi)容請關(guān)注“電工基礎(chǔ)”欄目的相關(guān)文章。

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