电机轴承蠕变之外圈蠕变简析

工业控制

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描述

外圈与壳体之间有间隙 ,或 外圈发生弹性变形和滑移时 ,就发生了相反旋转方向的外圈蠕变。

NTN

NTN

当由于在渐进波中施加滚动元件载荷而导致外圈变形时,就会发生与旋转方向相同的外圈蠕变。

NTN

渐行波蠕变的机理的比较抽象,可分为以下5个过程。需要注意的是: 只有当轴承上的负载在一个方向上时才会发生渐进波式蠕变

NTN

(1)滚动元件负载作用于外圈

(2)正下方的外环材料被移位
(3)根据滚动元件载荷的大小,外圈表面会成几微米
(4)当内圈旋转,滚动元素也会移动
(5)表面波成为进步波,导致外圈蠕变

解决渐进波蠕变最好的方法就是增加轴承外圈壁厚 。最近,NTN提出了一个新的方案来解决渐进波蠕变,不妨来学习下。

新的方案解决渐进波蠕变可谓简单、干脆、粗暴 。既然产生渐进波蠕变的机理是外圈表面变形并与壳体接触,在载荷区域传递渐进波,导致相同方向的蠕变。 那么只要避免外圈与外壳接触,就可以阻止渐进波,阻止蠕变的发生

按照这种思路,NTN的方案是将标准轴承外圈表面下切一小段。新产品的尺寸可与标准轴承互换,并且不会影响组装。

NTN

NTN

新的方案防止蠕变分为四步:

NTN

(1)轴承载荷通过内环和滚动元件后作用于外环

(2)由于滚动元件的载荷,外环外径表面沿径向变形
(3)底部用于避免接触外壳
(4)外圈表面变形引起的渐进波被阻塞,防止了蠕变

当切口位于载荷区域时,可以防止外圈蠕变;即使切口位于载荷区域之外,当外圈切口由于蠕变进入载荷区域时,也可以防止蠕变。

有读者可能会问,就这么简单?是的,NTN测试情况是很好的,暂且这么相信。

NTN

当然,轴承上切一块会带来关于强度/寿命的问题。NTN通过进行有限元分析/静态裂纹试验/动态裂纹试验/耐久测试,结论就是: 基于现有评价体系,虽有一定影响,可接受

相对现阶段的涂层/O型圈/厚壁轴承/耐磨衬套等方案,NTN新的方案确实比较“简单/实用”。

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