昌暉儀表從電機軸承軸系統(tǒng)的基本配置角度介紹哪些電機軸承需要施加預(yù)緊力以及電機軸承施加預(yù)緊力的原因，幫助大家用好電機軸承。
工程師經(jīng)常遇到要對電機軸承施加預(yù)緊力的情況，是不是所有的電機軸承需要施加預(yù)緊力呢？答案是不盡然的。另一個問題是，如果不施加預(yù)緊力，電機軸承會怎樣呢？
在討論預(yù)緊力之前，為避免混淆，先明確一個概念，昌暉儀表這里所說的預(yù)緊力指的是軸向預(yù)緊力，并非徑向。
哪些電機軸承需要施加預(yù)緊力？
1、小型臥式電機軸承
對于小型臥式電機而言，在外界沒有很大軸向徑向負荷的時候通常會采用兩個深溝球軸承結(jié)構(gòu)。兩個深溝球軸承結(jié)構(gòu)的電機配置基本上有固定端+浮動端配置，或者是交叉定位配置。
對于固定端+浮動端的配置而言，施加預(yù)緊力會使浮動端軸承承受一定的軸向負荷，這個軸向負荷通過軸系統(tǒng)傳導(dǎo)到固定端，使固定端軸承也承受一定的軸向負荷。在軸向負荷的作用下，兩個軸承的軸向游隙被壓緊為零。此時當(dāng)軸承運轉(zhuǎn)的時候，軸承內(nèi)部由于剩余游隙存在很出現(xiàn)的滾動體與滾道的碰撞就會被抑制住，從而減少了電機軸承的噪聲。
對于不施加預(yù)負荷的電機而言，上述情形不會發(fā)生，因此電機軸承噪聲會偏大。但是這樣的噪聲對軸承本身的影響不大，對于工業(yè)用電機以及對噪聲不關(guān)注的領(lǐng)域，不施加預(yù)負荷也不一定會造成損害。
對于交叉定位結(jié)構(gòu)的雙深溝球軸承結(jié)構(gòu)，當(dāng)電機穩(wěn)定運行的時候，由于軸的膨脹會對兩端軸承產(chǎn)生一定的軸向預(yù)緊力。這樣就起到了上述減少噪聲的作用，但是由于熱膨脹受到溫度、軸尺寸等等的限制不好控制，經(jīng)常也使用認(rèn)為施加軸向預(yù)負荷的方式。
上述結(jié)構(gòu)中，不論哪種結(jié)構(gòu)施加軸向預(yù)負荷除了可以降低軸承噪聲，也有防止偽布氏壓痕的作用。
2、帶皮帶輪的小型電機軸承
帶皮帶輪的小型電機有可能軸端的徑向負荷較大，因此有時候使用圓柱滾子軸承+深溝球軸承結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)的電機軸承系統(tǒng)，如果施加軸向預(yù)力則會對深溝球軸承起到減少軸向游隙，降低深溝球軸承噪聲的作用。但是對于圓柱滾子軸承而言，則幾乎沒有什么作用。這是因為一般電機使用的圓柱滾子軸承是NU或者N系列的圓柱滾子軸承，這樣的軸承不具有軸向承載能力，同時在軸承內(nèi)部可以很好地實現(xiàn)軸向移動，因此軸向預(yù)緊力即便被施加到這個軸承上，最終的效果最多也就是在軸向上有一個小的位移，對軸承內(nèi)部的運行表現(xiàn)幾乎沒有影響。
3、對于中型臥式電機軸承
一般中型電機會使用圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)居多。有時候也會使用球面滾子軸承。
對于圓柱滾子軸承而言，在電機中最常見的是兩柱一球軸承結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)如果對軸系統(tǒng)施加預(yù)負荷起作用和上述一柱一球相似。而在這個軸承系統(tǒng)配置中，主要的運行承載軸承是圓柱滾子軸承，因此對于其定位作用的深溝球軸承施加預(yù)負荷的降噪效果就不大明顯。并且一般中型電機的應(yīng)用工況對正常電機軸承噪聲的允許量也相對較大，因此這類配置中使用軸向預(yù)負荷的作用不大。
對于使用調(diào)心滾子軸承結(jié)構(gòu)而言，施加軸向預(yù)負荷的作用會讓雙列滾子中某一列受載偏大。當(dāng)預(yù)負荷不十分大的時候，對軸承噪聲影響不大，當(dāng)預(yù)負荷很大的時候甚至?xí)斐奢S承內(nèi)部由于負荷分布問題引起的發(fā)熱等現(xiàn)象，因此這類配置中也不必使用軸向預(yù)負荷。
4、對于有承受軸向力的電機軸承
當(dāng)電機承受一定的軸向力，那么此時軸系統(tǒng)或者軸系統(tǒng)中的定位端就會被軸向力夾緊。此時如果施加反向的軸向力則會削弱這個效果，如果施加同相的軸向力則會加強軸向力的效果。因此要根據(jù)實際工況具體決定，不宜統(tǒng)一設(shè)定，需要根據(jù)工況確定軸向預(yù)負荷的大小和方向。
對于立式電機而言，其受力狀況與就相當(dāng)于承受軸向力的電機，需要根據(jù)工況進行確定。
關(guān)于電機軸承與預(yù)緊力的話題就談到這里。電工基礎(chǔ)欄目還有其他與軸承相關(guān)的干貨技術(shù)文章，能幫助大家答疑解惑。
