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碟形彈簧在電機(jī)止推軸承會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響?

發(fā)布者:廈門力常彈簧有限公司  發(fā)布時(shí)間:2019-08-14 20:58
 很多客戶在電機(jī)止推軸承使用碟形彈簧的時(shí)候都會(huì)問我們會(huì)產(chǎn)生什么影響,今天廈門力常彈簧有限公司就為大家簡(jiǎn)單分析一下,希望能幫到廣大的客戶群體,下面一起來看看吧!

1.電機(jī)止推軸承的磨損理論

  電機(jī)止推軸承由動(dòng)塊和靜塊兩部分組成,動(dòng)塊為鋼件經(jīng)表面淬火精磨,靜塊為錫磷青銅件。止推軸承結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但其行為公差尺寸要求嚴(yán)格。由于承力的位置、角度以及進(jìn)油孔的大小是油膜形成的關(guān)鍵要素,因此必須確保兩個(gè)止推面的平行度和平面度,止推軸承下部加入碟簧,能夠有效調(diào)節(jié)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的平衡和穩(wěn)定,可以從根本上提高止推軸承基體強(qiáng)度及運(yùn)行穩(wěn)定性。止推軸承的磨損是非常復(fù)雜的,它受許多因素的影響。例如電機(jī)油的潤(rùn)滑、表面粗糙度、材料、裝配的好壞、電機(jī)磁拉力的影響等,同時(shí)其磨損又包含黏著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損等多種磨損形式。在潛由電機(jī)的設(shè)計(jì)中,有意識(shí)地引入流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論到零部件設(shè)計(jì)中區(qū),由于高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生流體動(dòng)壓效應(yīng),使摩擦副表面間油膜壓力升高,從而達(dá)到使兩摩擦面分開,降低摩擦和減少磨損的目的。

  2.碟簧的結(jié)構(gòu)及組成

  碟簧又被稱為貝勒維爾彈簧墊圈,圓盤狀彈簧適用于高度抗疲勞的應(yīng)用場(chǎng)合。彈簧是用高碳鋼片制成的,所以的圓盤彈簧都經(jīng)過奧氏體處理,從而得到優(yōu)化的機(jī)械性能(硬度或延展性),碟簧特別適用于空間狹小、負(fù)荷很大的場(chǎng)合。圖1為在所列出的墊圈的三種特性參數(shù)下,負(fù)載-撓度的典型曲線,當(dāng)高度為中間數(shù)值時(shí),其負(fù)載可以估算。根據(jù)圖1中的曲線“h=t”,可以得出,撓度為75%時(shí)的負(fù)載是壓平時(shí)的負(fù)載的87%。從表格中可以得出,壓平時(shí)的計(jì)算負(fù)載為3301b;0.87X330=2871b。圖1中虛線表面了撓度超過75%時(shí)的負(fù)載情況,這個(gè)區(qū)域的負(fù)載特性不是很可靠的,因?yàn)椴糠蛛娖鞅粔褐磷畹忘c(diǎn)。

  3.碟簧的支撐作用

  138143電機(jī)下電由于其特殊結(jié)構(gòu),大件對(duì)止推軸承的支撐作用較弱,止推軸承的平行度和平面度較難保證,由于電機(jī)轉(zhuǎn)子的自身重量較大,對(duì)軸承的要求較高,因此在軸承下部加一個(gè)凸形碟簧,可以卸載轉(zhuǎn)子的軸向載荷,起到減震、緩沖的作用。

  我們對(duì)碟簧的支撐效果進(jìn)行了調(diào)查:(1所示)

  138、143電機(jī)止推軸承靜塊凹槽深2.4mm,碟簧高度3.6mm,碟簧加入凹槽內(nèi)露出3.6-2.4=1.2mm,下沉高度為0.24mm左右,有效支撐高度為1.2-0.24=0.96mm,支撐作用比較明顯。

  4.碟簧支撐位置的影響

  彈簧支撐位置的合理性是比較重要的,要使軸承在理想狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),必須保證碟簧支撐位置的合理。當(dāng)止推軸承承受到較大正壓力作用時(shí),由于局部的彈性變形形成了小的接觸區(qū),其頂峰接觸點(diǎn)收到高壓力作用而產(chǎn)生彈、塑性變形,附在摩擦表面的吸附膜破裂、溫升后使金屑的頂峰塑性面牢固地黏著并熔焊在一起,形成冷焊結(jié)點(diǎn)。在量摩擦表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí),材料便從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面,成為表面凸起,促使摩擦表面進(jìn)一步磨損。隨著裂紋的擴(kuò)展與相互連接,表層金屬脫落,造成止推軸承失效。

  止推軸承自潤(rùn)滑性能力較差,在電機(jī)起動(dòng)和停轉(zhuǎn)的短時(shí)間內(nèi),由于潤(rùn)滑油供油之后,造成高速運(yùn)轉(zhuǎn)工況下金屬與金屬之間產(chǎn)生干摩擦,有一部分是由于形位公差尺寸偏差,造成止推面間隙不均勻,使油膜形成不穩(wěn)定引起的,這種情況大多數(shù)能在出廠試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)。

  我們對(duì)以前裝配的138143電機(jī)止推軸承的磨損情況進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)所有帶碟簧的止推軸承,全部是內(nèi)緣默算,出現(xiàn)了偏磨現(xiàn)象,并且在試驗(yàn)過程中,有兩節(jié)下電止推軸承在帶泵試驗(yàn)時(shí)默算嚴(yán)重?zé)龤А?/font>

  我們對(duì)燒毀的兩節(jié)138電機(jī)的下電止推軸承進(jìn)行了尺寸測(cè)量,見表2。

  根據(jù)測(cè)量的數(shù)值,我們發(fā)現(xiàn)止推軸承動(dòng)塊尺寸沒有變化,靜塊外緣厚度和內(nèi)緣厚度相差0.12~0.13mm,內(nèi)部明顯磨損嚴(yán)重。下電止推軸承下部有一個(gè)碟簧,是它支撐著止推軸承,

  可以卸載轉(zhuǎn)子的軸向載荷,起到減震、緩沖的作用,使止推軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中可以保持平衡和穩(wěn)定。但其支撐位置明顯靠里,并且止推軸承下部基體較薄,很容易造成中部軸承的支撐力過大,致使軸承中部翹起、磨損。而外緣部位卻沒有磨損,由于止推軸承靜塊中部支撐較高,造成摩擦面偏斜,因負(fù)載較大,油膜擠壓效應(yīng),中部油膜遭到破壞,失去作用。造成軸承從中部先磨損,進(jìn)而隨著磨損的加大油膜破壞嚴(yán)重,磨損從中間向四周擴(kuò)散,造成整個(gè)軸承磨損。

  為了證明這一點(diǎn),我們將碟簧反裝,使其支持位置靠外,結(jié)果發(fā)現(xiàn)磨損位置也相應(yīng)地發(fā)生了變化,外緣磨損明顯。

  如何改變彈簧的支撐位置,使其在理想的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。我們對(duì)較成熟的116系列止推軸承碟簧支撐位置進(jìn)行了尺寸測(cè)量,并對(duì)138系列的止推軸承碟簧位置尺寸進(jìn)行了對(duì)比并進(jìn)行了更高,見表3、表4。

  對(duì)上述對(duì)策我們進(jìn)行了實(shí)際使用,改進(jìn)后徹底解決了止推軸承偏磨問題,軸承表面內(nèi)、外圓磨損均勻,效果很好。

 

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