一般的電機結構中,將功率傳輸出去的軸端叫做驅動端;而另一端就被叫做非驅動端。但是從電機軸承系統的設計角度,雙支撐結構的軸系統又需要一個軸系統的定位端和非定位端。顧名思義,定位端就是起到定位的作用,主要是對電機軸系統的軸向定位。簡言之就是讓電機的整個軸系統在軸向上受到限制而不出現較大的軸向相對移動。而非定位端則放開,不限制軸系統的軸向移動。
驅動端、非驅動端、定位端、非定位端的定義與要求
工程師經常遇到的問題是對電機驅動端/非驅動端與電機軸承的固定端/非固定端的匹配問題。這根問題的實質就是將定位端應該放在驅動端還是非驅動端?
這樣需要從電機各種工況要求進行考慮,我們在進行匹配討論之前,先梳理電機驅動端、非驅動端、定位端、非定位端的工況要求。
電機的驅動端
電機的驅動端有時候也被稱作軸伸端。電機的驅動端是傳輸電機扭矩的軸端,因此軸的粗細受到所需要傳遞扭矩的限制。也就是在對驅動端軸徑進行計算校核的時候需要保證軸伸端粗細可以滿足扭矩的傳遞。另一方面,如果電機驅動端需要承受外界的徑向負荷,則軸的校核計算也要考慮相應的強度。
另一方面,很多電機的應用要求里有對驅動端軸向、徑向跳動的要求。因此在進行結構設計的時候需要考慮軸伸端的各種跳動要求。
電機的非驅動端
電機的非驅動端有時候也被叫做電機的非軸伸端。一般而言電機的非驅動端不向外傳遞扭矩,但是非驅動端與驅動端一起支撐軸系統。共同承擔徑向負荷。有的電機在非軸伸端會安裝編碼器等信號檢測元件,因此有時候會對非驅動端的徑向跳動等有一定的要求。
電機軸系統的固定端
電機軸系統的固定端是對軸系統軸承布置的一種叫法。我們知道,電機一般采用雙軸承支撐結構,為保證電機轉子與定子之間軸向的相對位置固定,所以需要用固定端對轉子進行軸向定位。從定義可知,電機軸系統的固定端必須承擔電機軸端傳遞來的軸向力。同時定位端需要與非定位端一起承擔起電機整個軸系統的徑向力。其徑向負荷大小與結構有關。
電機軸系統的非固定端(浮動端)
電機軸系統的非固定端也叫浮動端。非固定和浮動都指的是這一端的軸承對電機軸系統軸向不進行固定,允許電機軸系統在這端軸承的位置出現軸向浮動。由此可以知道,電機軸承的非定位端不承擔電機軸系統的軸向力。但是非定位端與電機軸承的定位端一起,共同承擔電機的徑向負荷。其大小與結構相關。
驅動端、非驅動端的選擇思路
從驅動端與非驅動端的定義可以知道,對電機軸的設計中驅動端與非驅動端的選擇主要與外屆工況、扭矩等有關系。驅動端要求的軸徑間接地決定了電機軸承系統軸徑的最小值。因為小于此值,無法傳遞扭矩。
電機的結構決定了電機結構中的驅動端和非驅動端,而對于驅動端和非驅動端的技術要求決定了軸承系統固定端的選擇。進而固定端和非固定端的選擇決定了電機軸承類型的選擇。同時軸系統的負荷情況決定了電機軸承大小的選擇。
上面是驅動端與非驅動端的選擇思路,同時也是由此開始一直到電機軸承類型和大小選擇的總體思路。
對于驅動端/非驅動端與定位端/非定位端的匹配原則,下期文章將繼續詳述。
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