电机轴系统中角接触球轴承的配对应用

在电机轴系统中，轴向负荷通常由定位端的轴承来支撑。如果使用深沟球轴承作为定位端轴承，由于其轴向负荷承载能力有限，整个轴系统将无法承受较大的轴向负荷。为了解决这一问题，可以采用角接触球轴承作为定位端轴承。角接触球轴承的特点单列角接触球轴承通常只能承受一个方向的轴向负荷。因此，在电机中，通常使用配对的角接触球轴承，以面对面或背对背的方式布置在定位端。面对面配对角接触球轴承的配置
在这种配置中：定位端的面对面配对角接触球轴承负责承受轴系统的轴向负荷和径向负荷。非定位端的深沟球轴承主要承受轴系统的径向负荷。径向负荷较大的情况如果轴系统的径向负荷很大，深沟球轴承可能无法满足负载需求。此时，可以将深沟球轴承替换为圆柱滚子轴承
在这种配置中，作为定位端的配对角接触球轴承内圈和外圈两端均需要轴向锁紧。需要注意的是，两个角接触球轴承必须是配对的，不能随意选择两个任意的单列角接触球轴承组合使用。这是因为配对的角接触球轴承通过端面尺寸来调整夹紧后的内部预负荷，而这些尺寸是经过专门加工和处理的。轴承供应商通常提供通用配对角接触球轴承或已经配对的角接触球轴承。通用配对角接触球轴承可以实现任意两个角接触球轴承配对使用，而配对角接触球轴承则通常成对提供，并且配对面有专门的标志，安装时需注意配对的角接触球轴承不能拆对，并且配合面必须按标记面安装，否则会影响轴承的使用寿命。配对方式的选择配对角接触球轴承有面对面和背对背两种配置方式。这两种配置方式在承载能力上相似，但面对面配对的轴承组具有更好的抗倾覆力矩能力和支撑刚性。而在需要较高柔性的场合，可以选择背对背配置的角接触球轴承组。游动端轴承的配置在角接触球轴承作为定位端轴承的情况下，非定位端轴承的布置需要确保轴系统在热态下出现的轴向伸缩可以通过游动端在轴向上的自由移动来吸收。例如，深沟球轴承需要在轴承外圈两侧放开，同时外圈与轴承室之间使用较松的配合。为了减少轴承的噪声，可以使用弹簧为深沟球轴承施加预负荷。对于圆柱滚子轴承作为游动端的情况，由于其内部可以实现良好的轴向移动，因此不需要对轴承外圈做放开处理。这种情况下，轴承外圈轴向两侧需要加紧，轴承外圈和轴承室之间的配合也不需要考虑轴向移动的需要，按照实际需求选择一般的配合或紧配合即可。特殊应用对于电机生产厂家而言，配对角接触球轴承加径向轴承的配置方式相对容易实现。但在某些特殊领域，也可以使用两端各一个角接触球轴承的交叉定位方式来实现轴系统的轴向承载。这种结构较为复杂，需要对交叉定位的角接触球轴承的安装尺寸进行校核计算，并在安装时进行相应的调试。因此，这种结构通常用于齿轮箱等复杂结构中，电机轴较少使用。总结合理选择和配置角接触球轴承可以显著提高电机轴系统的性能和可靠性。通过正确的配对方式和合理的安装方法，可以确保电机在各种工况下稳定运行。