如何正确认知和理解电机产品运行工况与轴承转速的关系

科技   科技   2024-11-22 07:30   山西  

对于不同转速要求的电机产品,必然会涉及到与之配套的轴承性能和参数,在前面的文章中我们谈过电机工况条件对于轴承绝缘性能、温度、润滑等要求方面的内容,我们今天的重点谈滚动轴承转速。



01
滚动轴承能达到的转速是有限的!



滚动轴承能达到的转速是有极限的。其极限转速通常是取决于所用的润滑剂和轴承零部件的材料所能达到的工作温度。轴承在达到工作温度限制时的转速,取决于轴承在滚动时因摩擦产生的热量,当然也包括任何其它影响轴承温度的外部条件热量,最终又有多少热量可以从轴承带走。这就涉及一个发热和散热问题,关联因素包括轴承本身的特性,也包括轴承系统零部件、轴承运行环境和工况等具体内容。

轴承的类型和尺寸、内部结构、承受的负荷、润滑和冷却条件、保持架的结构、制造的精度和游隙等,对轴承能达到的转速都有一定的影响。在大多数的轴承参数中通常列出两个不同定义的额定转速,即参考转速和极限转速,两者是根据不同的考虑因素而定的参数。参考转速与热量有关是代表一个参考值,用于确定在给定的负荷及润滑剂粘度下轴承的允许工作转速;极限转速与物理结构有关。

轴承的参考转速在轴承的产品标准要求中有具体规定,轴承参考转速是指在特定工作条件下的转速,即轴承因摩擦而产生的热量,以及从轴承通过轴、轴承室和润滑剂(油或脂)带走的热量,两者之间达到平衡。



02
如何确定开式轴承的热量平衡状态?



根据标准规定,达到热平衡的参考工作条件包括轴承温升、负荷情况等具体内容。

(1)轴承温升不超过50K。如在20℃的环境温度下,轴承的温升50℃,即在不转动的外圈或轴承室测量的轴承温度不超过70℃。

(2)普通组游隙的开式轴承径向和轴向负荷条件。对于径向轴承,径向负荷稳定在基本额定静负荷的5%;对于推力轴承,轴向负荷稳定在基本额定静负荷2%。

(3)润滑剂条件:对于矿物油,没有极压(EP)添加剂的油润滑轴承,70℃时的运动粘度为:径向轴承v=12mm2/s;推力滚子轴承v=24mm2/s。对于油浴润滑,油位应控制在最低位置的滚动体的中心。

对于脂润滑为锂皂矿物油润滑脂的轴承,基油的粘度为40℃时,v=100-200mm2/s。且润滑脂填充量约轴承内自由空间的30%,脂润滑的轴承在运作的起始阶段,温度可能会达到某一个峰值。因此,轴承可能需要运行10到20小时后才能达到正常的工作温度。

在以上特定条件下,油润滑和脂润滑的轴承,参考转速是相同的。在外圈转动的工作情况,能达到的转速会比较低。另外,某些轴承所能达到的转速,并不是由于滚动体与滚道接触产生的热量所限制,例如带接触式密封圈的轴承。

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