Im Bereich der Elektromotoren ist die Platzierung von Positionierungslagern in Vertikalmotoren von entscheidender Bedeutung und erfordert eine umfassende Berücksichtigung mehrerer Faktoren.
Aus der Perspektive der Motorstruktur und Kraftanalyse:
In Horizontalmotoren nehmen Lager hauptsächlich Radiallasten auf, während sich in Vertikalmotoren die Rotorgravitation in Axiallasten umwandelt. Typischerweise ist ein Ende fixiert (positioniert), um Axialkräfte aufzunehmen, was Lager erfordert, die in der Lage sind, Axiallasten zu bewältigen.
Die Auswahl der Positionierungslagerposition wird durch externe Lasten am Wellenverlängerungsende beeinflusst:
Beispiel: In vertikalen Pumpenmotoren verbindet sich die Wellenverlängerung mit Laufrädern und ist radialen Auswirkungen durch den Wasserfluss ausgesetzt. Wenn das Positionierungslager am unteren Ende (Wellenverlängerung) platziert wird, muss es gleichzeitig die Rotorgravitation und radiale hydraulische Kräfte aushalten, was den Verschleiß beschleunigt.
Fallstudie: Kenda Bearing betreute einen Pumpenhersteller, bei dem eine unsachgemäße Platzierung des Positionierungslagers die Lebensdauer des Lagers auf 60 % des Konstruktionswerts reduzierte. Nach der Verlagerung des Positionierungslagers an das obere Ende (wobei das untere Ende schwimmend gelagert war) verlängerte sich die Lebensdauer auf das 1,5-fache des ursprünglichen Wertes.
Die Wartungszugänglichkeit ist ebenso entscheidend:
Positionierungslager halten kombinierten Lasten (axial + radial) stand, was eine häufige Wartung erfordert. Bei Vertikalmotoren in rauen Umgebungen (z. B. Bergbauausrüstung) erhöht sich die Wartungskomplexität, wenn sich das Positionierungslager am Nicht-Wellenverlängerungsende befindet, da möglicherweise Hilfskomponenten wie Lüfter oder Abdeckungen demontiert werden müssen.
Schlussfolgerung:Es gibt keine universelle Antwort auf die Platzierung von Positionierungslagern in Vertikalmotoren. Die optimale Auswahl muss die Motorstruktur, die Lastbedingungen am Wellenende und die Wartungsmöglichkeit integrieren, um einen stabilen und effizienten Betrieb zu gewährleisten.
Innerhalb der kritischen Komponenten des Elektromotorbetriebs sind Rillenkugellager aufgrund ihrer besonderen Vorteile die am weitesten verbreitete Lösung.
Das strukturelle Design von Rillenkugellagern verkörpert ausgeklügelte Technik. Sie bestehen aus einem Innenring, einem Außenring, Wälzkörpern und einem Käfig. Ihre Rillenprofile mit tiefen Rillen ermöglichen die gleichzeitige Handhabung von radialen Lasten und bidirektionalen axialen Lasten – was ihnen den Titel 'Universalgelenke' in Elektromotoren einbringt. Die Krümmungsradien der Laufbahnen und Wälzkörper werden sorgfältig berechnet, wodurch die Kontaktfläche optimiert und gleichzeitig die Reibungskoeffizienten minimiert werden. Während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Motors verteilt der Käfig die Wälzkörper gleichmäßig, um Reibungskollisionen zu verhindern. In Verbindung mit Hochleistungsfett begrenzt dieses Design den Temperaturanstieg innerhalb idealer Parameter – ein entscheidender Faktor für kontinuierlich betriebene Motoren.
In Bezug auf die Leistungskompatibilität sind Rillenkugellager optimal auf die Anforderungen von Elektromotoren abgestimmt. Die meisten Standardmotoren arbeiten mit 1500-3000 U/min — weit innerhalb des zulässigen Drehzahlbereichs dieser Lager, die sogar bestimmte Hochgeschwindigkeitsmotoranwendungen bewältigen können. Ihr radiales Spiel ist je nach Betriebsanforderungen einstellbar und reicht vom minimalen Spiel der Güteklasse C2 bis zum erhöhten Spiel der Güteklasse C4, wodurch die Wellenausdehnung in verschiedenen Temperaturumgebungen berücksichtigt wird.
Die einfache Installation treibt ihre Allgegenwart weiter voran. Rillenkugellager tolerieren geringfügige Koaxialitätsabweichungen während der Motormontage, wodurch stringente Ausrichtungsanforderungen entfallen. Vielseitige Modelle dienen Anwendungen von Leichtlast-Szenarien in kleinen Gerätemotoren bis hin zu mittelbelasteten Industrieantrieben. Zum Beispiel:
Haushalts-Klimakompressormotoren verwenden typischerweise Lager der Serie 6205.
Hilfsspindelmotoren in Werkzeugmaschinen verwenden häufig Lager 6310 mit ZZ-Schutzschilden.
Fortschritte in Materialien und Fertigung verbessern ihre Fähigkeiten weiter. Ringe und Wälzkörper, die aus hochkohlenstoffhaltigem Chromlagerstahl (GCr15) geschmiedet werden, erreichen nach dem Abschrecken und Anlassen eine Härte von HRC 60-65 und bieten eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit. Dichtungskonfigurationen — von berührungslosen Gummiabdeckungen (2RS) bis hin zu Kontaktdichtungen (2RZ) — bieten eine flexible Auswahl basierend auf den IP-Anforderungen des Motors und blockieren effektiv Partikel und Ölverunreinigungen
Von Mikroschrittmotoren bis hin zu großen Induktionsmotoren dienen Rillenkugellager als unverzichtbare Grundkomponenten in der elektromechanischen Industrie. Ihre abgerundeten Leistungseigenschaften, die universelle Anpassungsfähigkeit und die Kosteneffizienz untermauern gemeinsam den stabilen Betrieb unzähliger Geräte
Kent Bearings liefert Lösungen für den geräuscharmen Betrieb an über 500 globale Motorenhersteller und hat über 200 Millionen Einheiten ausgeliefert. Kontaktieren Sie unser technisches Serviceteam unter +86-19957451956 für kostenlose Kompatibilitätsvalidierungsdienste für Motorlager. Erschließen Sie einen quantifizierbaren ROI durch präzise Geräuschreduzierungs-Upgrades!
Die Auswahl des geeigneten Lagerspiels erfordert eine umfassende Berücksichtigung von Faktoren wie Lagertyp, Betriebsbedingungen, Einbaumethoden und anderen vielschichtigen Aspekten, um sicherzustellen, dass das Lager während des Betriebs eine optimale Leistung erzielt (lange Lebensdauer, geringe Wärmeentwicklung, minimale Vibrationen, stabile Genauigkeit).
Wesentliche Einflussfaktoren
Betriebsbedingungen:
1. Lastbedingungen
Schwerlastanwendungen: Wählen Sie ein etwas größeres Spiel, um eine Konzentration der Lagerkontaktspannung zu vermeiden.
Leichtlastanwendungen mit hoher Präzision: Wählen Sie ein kleineres Spiel.
2. Drehzahl
Hochgeschwindigkeitsbetrieb: Reservieren Sie ein größeres Spiel, um die Wärmeausdehnung auszugleichen (ausgeprägter Temperaturanstieg während der Drehung).
Schwerlastbedingungen bei niedriger Drehzahl: Wählen Sie ein kleineres Spiel, um die Steifigkeit zu erhöhen.
3. Umgebungstemperatur
Extreme Hoch-/Tieftemperaturen: Wählen Sie ein größeres Spiel, um die Spielreduzierung durch unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen Innen- und Außenring auszugleichen.
Einbaumethoden:
1. Presspassung für den Innenring
Wenn der Innenring eine Presspassung mit der Welle aufweist, führt dies zu einer Ringausdehnung, wodurch das Radialspiel verringert wird. Die Kompensation erfordert die Auswahl einer größeren anfänglichen Spielgruppe (z. B. C3/C4).
2. Presspassung für den Außenring
Eine Presspassung zwischen dem Außenring und dem Gehäuse führt zu einer Ringkontraktion, wodurch das Spiel ebenfalls verringert wird. Dies erfordert die Erhöhung der Spielklasse.
3. Spielpassung
Bei Spielpassungen zwischen Ringen und Passflächen können Standard-Spielgruppen (z. B. CN/C0) ohne Kompensationsanpassungen angewendet werden.
Lagertypen
1. Pendelrollenlager & Zylinderrollenlager
Benötigen größere Spielgruppen, um die Selbstausrichtung zu ermöglichen oder Verformungen auszugleichen.
2. Schrägkugellager & Kegelrollenlager
Benötigen typischerweise ein kontrolliertes Spiel über Vorspannung, um die Steifigkeit zu erhöhen.
3. Rillenkugellager
Wählen Sie Spielgruppen (CN/C2/C3) basierend auf Temperatur- und Vibrationsanforderungen.