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水平電機的軸線與地面平行,垂直電機的軸線與地面垂直。與臥式電機相比,立式電機的軸承系統注定有其特殊要求。最直觀的特殊性是軸承必須能夠承受較大的軸向力。
臥式電機的定位軸承采用深溝球軸承,可同時承受徑向載荷和一定的軸向載荷,但對于立式電機,常采用角接觸球軸承,因為其軸向力大,深溝球軸承不能承受較大的軸向載荷。無論是單列還是雙列設計,角接觸球軸承都具有很高的軸向承載能力和速度性能。
立式安裝電機的軸承選擇主要與電機功率、中心高度或轉子重量有關。H280以下立式電機一般采用深溝球軸承,H315以上電機采用角接觸軸承。高精度高速軸承通常采用15度的接觸角。在軸向力的作用下,接觸角會增大。
角接觸球軸承可以承受徑向和軸向載荷以及一個方向的軸向載荷。承受軸向載荷的能力由接觸角決定。接觸角越大,承受軸向載荷的能力越高,軸或殼體在一個方向上的軸向位移就會受到限制。
立式電機使用角接觸球軸承時,角接觸球軸承一般安裝在非軸向延伸端,以保證軸向延伸端軸承承受足夠的徑向力。但角接觸球軸承的安裝有嚴格的定向要求,以保證軸承能承受向下的軸向力,與轉子的重力方向一致。
當電機軸向上延伸時,角接觸軸承安裝在非軸向延伸端,滿足軸向力,保證端蓋的裝配工藝性;當電機軸向下延伸時,角接觸軸承也安裝在非軸向延伸端,但組裝端蓋時必須采取相應措施,確保軸承不損壞。
簡單來說,角接觸球軸承起到“吊”或“舉”電機轉子的作用。如果角接觸球軸承在上面,確保軸承“懸掛”轉子;如果角接觸球軸承在下面,就要保證軸承能“抬起”轉子。但在滿足上述功能要求的前提下,還必須考慮端蓋的裝配工藝性,即端蓋裝配時的外力與軸承能承受的軸向力一致(角接觸球軸承內圈和外圈能承受的軸向力方向相反),否則軸承會被推開。作為定位軸承,軸承外圈與軸承內外蓋的軸向配合不會留有間隙,保證軸承處于良好的配合狀態;另外,內圈與軸之間的配合應為過盈配合,而軸承外圈與軸承室之間的配合應為小間隙配合。
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