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我国柴油发电机设计中选用轴承的专项技术

来源:东莞康达发电机维修 发布时间:2012年02月19日 浏览量:3093

我国目前生产的与内燃机配套的单、三相交流同步发电机标准有:JB3335-83(单相2、4极)、JB/DQ3201-86(三相4极)和JB3320-83(三相无刷)等TFDX、T2及TFw系列发电机,其按装尺寸之一的轴伸直径均按国际电工协会IEC72规定制定,根据轴伸直径来选取轴承(滚珠或滚柱)时,轴承内孔直径d可按式(1)计算,或按表l查取。

d=(1.06~1.25)d1(mm)(1)

式中d1——轴伸直径,(mm)按表l查取
表1 发电机轴承一览表

滚动轴承精度选择:根据轴承的基本尺寸(内、外径及宽度)精度和旋转精度(园跳动、垂直度及平行度)共分G、E、D、C及B五级。一般不注明轴承精度等级即为G(普通)级,对振动及噪声有高的要求的使用场合可选用E或D级轴承。提高轴承加工精度和组装精度可降低振动。轴承的噪声只是在轴承上引起振动,然后扩展到整个电机裘面,变成大气噪声辐射出来。一般说来,球轴承比滚柱轴承的固体噪声要少l0dB以下,滑动轴承比球轴承更低。世界各国对滚动轴承精度均有舟等规定,详见表2所示。
表2 各国滚动轴承精度等级对照表

滚动轴承的配合:内圈与轴采用基孔制配台,外圈与外壳孔采用基轴制配台,由于轴承肉、外径的上偏差均为零,故在配台种类相同的条件下,内圈与轴颈的配台较紧,外圈与外壳孔的配台较松。使用普通级轴承,轴取IT6,外壳孔取IT7级精度}对旋转精度和运行平衡性有较高要求的场台可提高一级精度选用(即轴取IT5,外壳孔取IT6)

转轴设计:一般采用45号钢,根据实际经验及计算,转轴机械强度已有足够裕量,毋须再行计算。轴承挡表面粗糙度为,轴承挡的园柱度采用GBl184-80的6级采用k6过渡配合,根据GBl800-79,其极限偏差可按表3查取。
表3 转轴轴承挡公差表

端盖轴承室设计:轴承孔表面粗糙度为,园柱度按7级,轴承室内园对端盖止口基准轴线的径向回跳动公差采用GBl184-80的8级,轴承室内径D的极限偏差按表4查取。
表4  轴承室内径D公差表

滚动轴承的验收:按GB307·l~·3—84及JB3573—84进行。使用:当环境温度为40℃时,滚动轴承的允许工作温度不超过95℃。一般运行5000h后应补充或更换润滑脂(如:ZL-3型锂基润滑脂),其含量为轴承室隙的1/2~1/3。滚动轴承清洗后加热温度不超过100℃,且应浸在变压器油中均匀加热,然后热套在转轴上。

滚动轴承的磨损和寿命。滚动轴承的径向间隙一般为轴承标称内径的0.2‰~0.5‰,滚动轴承的极限磨损游隙可按表5查取。
表5  滚动轴承的极限磨损注重隙表

基于滚动轴承的使用寿命,视电机的运行条件,工作负荷的性质及维修保养的条件而定。一般来说,滚动轴承的使用寿命推荐值可参考表6提供的数值。

表6 滚动轴承使用寿命表 (h)

表面粗糙度:由于在工厂图纸中尚有新老标准同时在使用,既有老的表面光洁度,又有新的表面粗糙度。而对新标准表面粗糙度国家尚未有统一规定,故目前有二种系列的表面粗糙度存在于图样设计中,电机制造业普遍采用第一系列数值作为表面租糙度,而机床行业则用第二系列数值作为表面粗糙度,造成一规二格,标准不统一。现把新旧标准对照列出,在设计时可按表7查取,第二系列为最大极限值。

表7

《应用实例》设计一台三相交流同步发电机,额定功率为64kw。应选用什么规格的轴承?与其配合的轴承室及轴的尺寸及公差选多少?

《解》按发电机标准JB/DQ320186,并查表l,发电机前轴承采用单列向心短园柱滚子轴承2315(GB283-81),端盖轴承室内径及公差φl60{+0.029;-0.011},转轴轴承挡外径及公差为φ75k6{+0.021;-0.002}。

后轴承采用单列向心球轴承314(GB276-82),后端盖轴承室内径及公差为φl50{+0.029;-0.011},转轴轴承挡外径及公差为φ70k6(+0.021;-0.002)。

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