角接触球轴承加深沟球轴承共同使用在同一台电机两端的轴承配置方式,是电机中常用的一种配置方式之一。由于角接触球轴承的特殊性,这种轴承配置在使用中也是经常出现问题的一类轴承配置方式。
角接触球轴承和一般的深沟球轴承的不同之处是这类轴承可以承受较大的轴向负荷(与深沟球轴承相比),并且单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷,不能承受反向轴向负荷。
由于角接触球轴承上述特点,角接触球轴承在电机轴系统中不能作为浮动端(非定位端)轴承使用,并且,单列角接触球轴承只能为轴系统在轴承可承受轴向力方向进行定位,也就是说单列角接触球轴承只能做单向定位,无法完成轴系统的全部轴向定位功能。因此,在电机中,如果使用角接触球轴承作为定位端,必须使用双列或者配对角接触球轴承。其基本结构如下图所示:
图中,由两个面对面配对的角接触球轴承作为电机的定位端,布置在电机的轴伸端,而电机的非轴伸端使用一个深沟球轴承用作非定位端,这是一个典型的角接触球轴承加深沟球轴承的电机轴承配置方式。
在这种配置方式中,两个面对面配对的角接触球轴承有时候也可以用使用背对背配对的角接触球轴承替换。所不同的是,面对面配对的角接触球轴承对轴的挠曲适应性比背对背的好,同时轴伸部分刚度就会差些。
这里,双列角接触球轴承用作定位端,承受轴系统的双向轴向负荷。在电机轴系统轴向负荷较大的时候,角接触球轴承良好的轴向承载能力刚好可以满足应用需求。另一方面,双列角接触球轴承具有更大的径向承载能力,因此被放置在轴伸端,也可以让电机轴承端具有更大的径向承载能力。
在角接触球轴承加深沟球轴承的电机结构配置中,如果将深沟球轴承放在非轴伸端,用作游动端(非固定端)使用,这个深沟球轴承的主要作用就是支撑平衡整个轴系统。一般情况下,这个轴承负载不大,使用弹簧预负荷的方式可以降低深沟球轴承噪声,并在一定程度上有利于深沟球轴承的寿命。
注意事项
使用角接触球轴承加深沟球轴承的电机轴承布置方式中有一些注意事项:
1、角接触球轴承面对面或者背对背使用必须使用配对的角接触球轴承,不可以随便选择两个角接触球轴承配对(通用配对角接触球轴承除外)。否则角接触球轴承内部轴承的游隙就会不可控,造成轴承的提早失效等问题。
2、配对的角接触球轴承用作定位端,需要将轴承外圈和内圈全部在轴上压紧,完成定位作用。
3、使用角接触球轴承加深沟球轴承配置的电机轴系统,需要对轴向力进行校核,以调整轴承内部游隙,避免由于单向轴向力过大导致对侧不受力的角接触球轴承脱开。有时候需也要借助施加轴向预负荷的方式避免这种情况的发生。
4、对于轴向负荷不大的电机而言,不需要使用这种配置方式。相比于双深沟球轴承结构,角接触球轴承加深沟球轴承的轴承配置方式相对复杂,并且成本也会提高,需要根据要求合理选择。
5、对于立式电机而言,需要考虑电机转子重力作为轴向力存在于轴系统中。因此在使用角接触球轴承加深沟球轴承的配置的时候需要考虑重力的影响。