电机轴承选择标准规范 - 经济实惠的电机轴承选择;电机轴承应用技术的主要目标是选择合适的轴承并适当地应用。轴承的使用一方面需要满足性能要求,另一方面需要在满足性能的前提下考虑经济性能。
以前的技术文章更多地关注电机轴承的选择和应用如何满足其技术性能因素。事实上,轴承的正确技术选型也是轴承经济性能的设计。
一旦确定了电机轴承的选型,就确定了这些轴承的成本,并且在选型设计过程完成后,也确定了轴承周围部件的尺寸、精度和材料。在这样确定的设计下,轴承应用的成本就大致确定了。
以此为基础的采购和使用的优化只能是锦上添花,并不能带来根本性的改变。如果选型不当,轴承就没有得到充分利用,即使采购再便宜,也不会有明显的效果。
今天的文章从轴承选型的经济性能开始,讨论轴承选型如何才能省钱。
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避免选择太大或太小的轴承
事实上,这是一个非常古老的话题。然而,如果深究细节,并不是所有工程师都明白。
首先,轴承选型过大。那么,什么是“大”,多少才算“太大”呢?轴承尺寸过大有哪些症状?它如何影响经济和技术绩效?我们试图解释:
轴承选型中尺寸过大的问题
很容易理解,如果轴承选型太大,那么轴承的能力就没有得到充分利用。因此,这部分未利用的承载力就是一种浪费。换句话说,如果较小的轴承能够满足技术性能,那么选择较大的轴承会造成更多的浪费。
另请参阅 骨架油封的基础知识:您需要了解的内容
这就是轴承的硬成本,较大的轴承肯定比较小的轴承贵(定制轴承除外)。因此,如果从设计角度考虑经济性,首先要考虑轴承选择是否“太大”。
那么,在超大尺寸轴承选型的情况下,多大才算“大”,多大才算“太大”呢?这是工程师必须理解的基线。
轴的尺寸和轴承的选择是根据轴承在电机中承受的载荷、转速等因素综合考虑的。常用的方法有轴承寿命的计算和轴承最小载荷的计算。
在《电机轴承应用技术》和《电机轴承故障诊断与分析》中,具体介绍了轴承选型中轴承承载能力上限和下限的计算。
在给定的工况条件下,轴承承载能力的上限(即轴承在当前载荷下的最大承载能力,换句话说,如果选用大于此承载能力的轴承,就会出现问题)轴承的最小负载能力。
在给定的工况条件下,轴承承载能力的下限(即轴承在当前载荷下的最小承载能力,换句话说,如果所选轴承的承载能力小于这个值就会出现问题)轴承的承载能力要求满足轴承的寿命要求。
从这个介绍中可以清楚地看出,超大轴承的硬性规则是最小负载能力。如果所选轴承所需的最小载荷大于运转中的实际载荷,则无疑是轴承尺寸过大。
在这种情况下,如果轴承长期运行,内部的滚动体可能无法实现纯滚动,从而出现打滑、过热等问题。这不仅浪费了轴承的负载能力和采购成本,而且缩短了轴承的寿命,增加了轴承故障的风险,从而浪费了维护成本。
另请参见 黄铜合金硬度和强度:换算表
您可能会问,最小载荷是判断轴承尺寸是否过大最准确的标准吗?这是最经济的标准吗?
答案不一定如此。
事实上,如果所选轴承运行所需的最小载荷超过实际工况下的最小载荷,轴承就很容易发生损坏。此时,超大轴承的选型已不能满足技术要求。
既然我们讨论的是“如何省钱”,我们就需要进一步深入探讨。除了最低负荷要求之外,能否进一步控制经济表现?因此,我们继续上一个话题“轴承选型中的尺寸过大问题”。
轴承选型中的“尺寸过大”问题
如前所述,如果轴承的负载能力太高,甚至不能满足最小负载,这肯定是对轴承能力的浪费,因此可以选择较小的轴承。众所周知,常规批量生产的标准轴承越小,成本就越低。因此,选择较小的尺寸会直接带来成本的节省。
那么,轴承应该有多小呢?这与轴承选型时尺寸偏大了多少有关。
我们选择的首要原则是满足技术性能,满足技术性能的性价比最高的方案就是最好的方案。在选择轴承时,满足技术要求的轴承越小越好。顺便说一句,越小越好,不仅经济上省钱,而且在机械结构紧凑性方面也更好。
说到轴承选型越小越好,我们需要知道小到什么程度合适。
轴承选型中的“尺寸过小”问题
在满足技术要求的前提下,“最小”的轴承选型方案是最经济的。但一旦突破“最小”限度,就会出现轴承选型“尺寸过小”的问题。
另请参见 7050 铝合金的机械性能和导电率
上一篇文章介绍了轴承承载能力的上限,从技术上规定轴承不能太大。那么,轴承承载能力的下限相应地规定了轴承的极限不能太小。
常用的方法是“轴承寿命验证计算”。这种计算常常被工程师误解为一种“算命”方法,实际上是不完整的。轴承寿命验证计算实际上是对轴承承载能力的验证。它验证轴承的承载能力是否能满足实际载荷的要求。换句话说,就是给定载荷条件下轴承的最小载荷能力要求,或者说轴承的“小”极限。
如果轴承的承载能力小于这个要求,那么在给定的工作条件下,轴承将无法达到计算的寿命,所以这是一个硬技术要求。
“经济”选择轴承尺寸
考虑到上述轴承选择的最大和最小限制,工程技术人员应了解给定工作载荷内的限制。轴承尺寸不应超过一定限度,也不能小于另一限度。
在轴承选择的这些界限内,越接近下限,选择的轴承尺寸越小,轴承的“单价”越低。从选型尺寸来看,这种轴承选型比较经济。
在实际工程中,工程师需要估计诸如运行条件变化、应用不当等诸多因素。因此,根据轴承的寿命预留一定的余量。这是轴承选型最经济的选型方案。
以上仅讨论轴承尺寸的选择。事实上,在轴承选型问题上,还存在形式的选择、轴承配置的设计等诸多因素,这些因素都直接影响轴承选型的经济性能。
更多内容将在未来逐步展开。