2.1 Подшипник и его функция в конструкции двигателя
Типичные конструкции электроинструментов включают ротор двигателя (вал, сердечник ротора, обмотка), статор (сердечник статора, обмотка статора, распределительная коробка, торцевая крышка, крышка подшипника и т. д.) и соединительные элементы (подшипник, уплотнение, угольная щетка и т. д.), а также другие основные компоненты. Во всех частях конструкции двигателя некоторые несут нагрузку от вала и радиальную нагрузку, но не имеют собственного внутреннего относительного движения; другие имеют собственное внутреннее относительное движение, но не несут осевую и радиальную нагрузку. Только подшипники несут как нагрузку от вала, так и радиальную нагрузку, перемещаясь относительно друг друга внутри (относительно внутреннего кольца, наружного кольца и тела качения). Поэтому сам подшипник является чувствительной частью конструкции двигателя. Это также определяет важность компоновки подшипников в промышленных двигателях.
Схема анализа электрической дрели
2.2 Основные этапы компоновки подшипников качения в двигателе
Расположение подшипников качения в электродвигателях относится к процессу размещения различных типов подшипников в системе валов при проектировании конструкции электродвигателей. Для обеспечения правильного расположения подшипников в двигателе необходимо:
Первый шаг: понять условия работы подшипников качения в инструментах. К ним относятся:
- Горизонтальный или вертикальный двигатель
При работе с электродвигателями, такими как электродрель, электропила, электрокирпич, электромолоток и другие, необходимо учитывать, что при установке двигателя с вертикальными или горизонтальными подшипниками направление нагрузки будет различным. Для горизонтальных двигателей это будет радиальная нагрузка, а для вертикальных — осевая. Это существенно повлияет на выбор типа подшипника и его компоновки в двигателе.
- Требуемая скорость вращения двигателя
Требование к скорости вращения двигателя повлияет на размер подшипника и выбор типа подшипника, а также на конфигурацию подшипника в двигателе.
- Расчет динамической нагрузки на подшипник
В соответствии со скоростью вращения двигателя, номинальной мощностью/крутящим моментом и другими параметрами, используя стандарт GB/T6391-2010/ISO 281 2007, рассчитывается динамическая нагрузка на шарикоподшипники, выбирается соответствующий размер шарикоподшипников, класс точности и т.д.
- Другие требования: такие как требования к осевому каналу, вибрация, шум, пылезащита, различия в материале рамы, наклон двигателя и т. д.
Короче говоря, прежде чем приступать к проектированию и выбору подшипников для электродвигателей, необходимо всесторонне понимать фактические условия работы двигателя, чтобы обеспечить его разумный и надежный выбор.
Шаг 3: Определите тип подшипника.
В соответствии с первыми двумя этапами учитываются нагрузка на подшипники и конструкция системы вала выбранного неподвижного и плавающего концов, после чего для неподвижного и плавающего концов выбираются соответствующие типы подшипников в соответствии с их характеристиками.
3. Примеры типичной компоновки подшипников электродвигателя.
Существует множество типов подшипников в электродвигателях. Наиболее распространенные конструкции подшипников в электродвигателях имеют различные варианты установки и исполнения. В качестве примера ниже приведена наиболее распространенная конструкция шарикового подшипника с двойным глубоким пазом:
3.1 Двухканальная конструкция шарикоподшипника с глубоким пазом
Конструкция вала с двумя шариковыми подшипниками глубокого паза является наиболее распространенной в промышленных двигателях, и ее основная опорная конструкция вала состоит из двух шариковых подшипников глубокого паза. Два шариковых подшипника глубокого паза обеспечивают взаимосвязь.
Как показано на рисунке ниже:
Профиль подшипника
На рисунке подшипник на конце удлинения вала является позиционирующим подшипником, а подшипник на конце, не являющемся удлинителем вала, — плавающим подшипником. Оба конца подшипника воспринимают радиальную нагрузку на вал, в то время как позиционирующий подшипник (расположенный на конце удлинения вала в данной конструкции) воспринимает осевую нагрузку на вал.
Обычно конструкция подшипников двигателя, выполненная в таком исполнении, подходит для двигателей с небольшой осевой радиальной нагрузкой. Распространенным является соединение нагрузок в конструкции микромотора.
Дата публикации: 01 июня 2023 г.