《如何考虑电机功率或者转矩对负荷的影响》、《聊聊立式电机和卧式电机轴承承载差异》、《电机轴承负荷计算之轴承受力计算》三篇文章总结起来解答了几个问题:
1、电机轴承负荷计算的时候应该计入什么
2、电机轴承负荷计算对于电机转矩的考量
3、电机轴承承受负荷的具体计算方法
所有这些计算最终的目的都是对电机轴承承受负荷能力的考虑,最终落实到工程师最后的工作就是计算轴承寿命。轴承寿命计算看起来很简单,但是其中有很多先行概念的理解和计算是重要的前提工作。比如当量负荷的计算。昌晖仪表简述当量负荷的含义,同时收集整理了世界各大品牌轴承当量负荷的系数表格,方便工程师计算的时候统一参考。
当量负荷的计算是基于轴承负荷计算之后的计算,其产出的当量负荷值用于轴承寿命计算。轴承的当量负荷包括当量动负荷和当量静负荷。通常我们进行轴承寿命计算的时候,使用的是轴承的当量动负荷。
顾名思义,轴承的当量动负荷是一个当量值,也就是说这是一个等效计算值,是轴承动负荷的等效计算值。轴承在运行的时候承受的负荷有轴向负荷径向负荷,不同的轴承轴向负荷和径向负荷不大小不同,比例不同,从寿命计算公式可以知道,我们最后计算轴承寿命的时候是拿轴承的负荷与轴承的额定动负荷进行比较得到的计算结果。而轴承的额定动负荷是一个纯径向的负荷。与这个负荷比较就必须使用相同方向的负荷才能进行。因此就需要把轴承承受的实际的轴向负荷、径向负荷折算成与额定动负荷方向一致的一个等效负荷来进行。这个折算的等效负荷就是我们说的当量动负荷。
由此我们知道,当量动负荷的实际含义是把轴承承受的轴向、径向负荷折算成一个径向的轴承负荷的过程。这个负荷对轴承寿命的影响等效于轴承承受轴向力和径向力之后的影响。
不同类型轴承当量负荷的计算方式大致相同,但是具体计算系数是不同的。我们用电机中最常用的深沟球轴承当量负荷计算方法来举例子。对于深沟球轴承而言,其当量负荷如下式:
①P=Fr,当Fa/Fr≤e
②P=XFr+YFa,当Fa/Fr>e
上面的公式中e、X、Y的取值参考下表。
◆对于SKF轴承
表格中的f0、Fa、CO都可以从轴承数据表中查取。
◆对于FAG轴承
表格中的f0、Fa、CO都可以从轴承数据表中查取。
◆对于NSK轴承
表格中的f0、Fa、CO都可以从轴承数据表中查取。
◆对于NTN轴承
表格中的f0、Fa、CO都可以从轴承数据表中查取。
从上面表格和计算公式中我们可以看到NTN的计算方法里可以没有修正系数f0。工程师在计算的时候应该引起注意。同时不同品牌的修正系数也有不同,需要根据所使用的轴承的品牌查找相应的资料,避免引用错误导致最后的计算错误。
工程师按着这个系列文章的介绍,至此就可以计算轴承寿命了。轴承寿命计算十分简单,但是计算结果的理解和修正并不简单。欢迎大家关注后续文章。