電動機用滾動軸承的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電動機用滾動軸承，其包括：同心的一內環(huán)和一外環(huán)，設于該內環(huán)和外環(huán)之間的若干滾動體，通過一圈環(huán)形的保持器將各滾動體沿周向間隔限位在該內環(huán)與外環(huán)之間，所述滾動軸承的運轉間隙Δr為-0.7μm，其中，該運轉間隙Δr為該軸承初始間隙與馬達轉軸與軸承的膨脹量、及運轉溫升所導致的熱膨脹量的差值。本實用新型采用特殊的運轉間隙設計，使得軸承內的滾動體在內、外環(huán)間進行高速滾動的過程中，也不會出現(xiàn)軸承因干涉過大而卡死的情況，提高了電機的工作性能。
【專利說明】電動機用滾動軸承
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電機用滾動軸承。
【背景技術】
[0002]在產業(yè)不斷升級的過程中，工作母機或者是量測設備等，其轉動的部位、均有軸承的運用，而軸承的精度、即影響了機臺設備的定位。通常，在選擇軸承型號時軸承間隙的選用是相當重要的一部分。不當?shù)妮S承間隙選擇將會導致軸承壽命降低或是有產生振動的問題。
[0003]軸承間隙定義為將軸承的其中一環(huán)固定時，另一環(huán)可以相對于固定那一環(huán)的徑向或是軸向的位移量，分別可定義為軸承徑向間隙和軸承軸向間隙。
[0004]軸承必需保留間隙的主要原因在于安裝和運轉的過程中，軸承的內部間隙會受到干涉配合和軸承內環(huán)和外環(huán)的溫度差所影響而縮減。
[0005]目前，在軸承間隙的設計上，現(xiàn)行一般性設計規(guī)范所給出的全距值太大，若直接選用，極易導致較大的負間隙。而電機用滾動軸承若是采用了過大的負間隙，則將會造成過大的預壓，并因此而導致軸承溫升過高，從而降低軸承的使用壽命。
[0006]因此隨著電動機轉速升高，更高的溫升導致熱膨脹量將持續(xù)增加，現(xiàn)有的電動機用滾動軸承的工作間隙，通常在電機高速運轉的過程中，極易發(fā)生卡死的情況。
實用新型內容
[0007]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的電動機用在間隙結構上存在不精準的缺陷，提供一種不容易卡死，且適用于高轉速和高精度運轉狀況的電動機用滾動軸承。
[0008]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:一種電動機用滾動軸承，其包括:同心的一內環(huán)和一外環(huán)，設于該內環(huán)和外環(huán)之間的若干滾動體，通過一圈環(huán)形的保持器將各滾動體沿周向間隔限位在該內環(huán)與外環(huán)之間，其特點在于，所述滾動軸承的運轉間隙Ar為-0.7μπι，其中，該運轉間隙Ar為該軸承初始間隙與馬達轉軸與軸承的膨脹量、及運轉溫升所導致的熱膨脹量的差值。
[0009]較佳地，所述滾動軸承的軸承內徑為17mm，該外環(huán)的外徑為40mm。
[0010]本技術方案中的參數(shù)值僅僅是一種舉例說明，但其它尺寸的軸承內徑、外徑尺寸的電機用滾動軸承，在計算和選擇其運轉間隙時，同樣可參考適用。
[0011]本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型通過提供一種電動機用滾動軸承，采用特殊的運轉間隙，使得軸承內的滾動體在內、外環(huán)間進行高速滾動的過程中，也不會出現(xiàn)軸承因干涉過大而卡死的情況。因此，本實用新型的軸承非常適用于高速的運轉，且溫度與異音不會因此而明顯增加。
[0012]此外，因為當間隙全距縮小，可使軸承有更佳的回轉精度(內環(huán)軸向振、內環(huán)徑向振、外環(huán)軸向振、外環(huán)徑向振)。因此，本實用新型非常適用于高轉速以及高精度，例如高階伺服馬達運用軸承的場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型較佳實施例的滾動軸承的局部立體結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型較佳實施例的滾動軸承的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。
[0016]實施例
[0017]參考圖1~圖2所示，該圖1和圖2是以滾珠軸承6203 (C3-2結構)為例所給出的滾動軸承結構。圖1所示的滾動軸承包括:一內環(huán)2和一外環(huán)1，在該內環(huán)2和外環(huán)I之間配置有若干個滾動體4 (比如滾珠)，該些滾動體4通過一保持器3所間隔限位，該保持器由若干個圓環(huán)組成依次相連組成，每個圓環(huán)均同心套設在一滾動體的外周，用于使?jié)L動體不互相接觸而保持一定間隔地做滾動運動。各圓環(huán)相互連接并組成一個與外環(huán)同心的圓環(huán)。
[0018]理論上滾動體是在內環(huán)和外環(huán)的軌道上進行滾動運動并公轉。滾動體與內環(huán)、外環(huán)是以其軌道面的接觸面(點)支撐軸承所承受的負荷。保持器3并不直接承受軸承負荷，它除了使?jié)L動體等間隔地維持正確位置外，同時也防止安裝軸承時滾動體脫落。
[0019]在實際運行 中，軸承的運行間隙的大小，直接影響電機的使用性能及壽命。而本實用新型所提供的這種電機用滾動軸承，該滾動軸承的軸承間隙特別地適用于高轉速以及高精度的電動機。
[0020]軸承有三種間隙，分別是:初始間隙(即軸承打開包裝時的原始間隙)ArO，裝配間隙(即裝配軸承時軸承或大或小，經處理后的裝配間隙)，和工作間隙(即軸承運轉時的軸承間隙。而軸承間隙又稱:軸承游隙)Δ r ;所謂軸承游隙，即指軸承在未安裝于軸或軸承箱時，將其內圈或外圈的一方固定，然后使未被固定的一方做徑向或軸向移動時的移動量。根據(jù)移動方向，可分為徑向間隙5 (參見圖2所示)和軸向游隙。
[0021]軸承運轉時的間隙(又稱作工作間隙)的大小對軸承的滾動疲勞壽命、溫升、噪聲、振動等性能有影響。軸承間隙之區(qū)分、ISO國際標準可區(qū)分為C2、CN、CM、C3、C4、C5…。其中，CN代表的是標準間隙，C2代表小于標準間隙的小間隙，CM代表大于C2標準間隙的大間隙(又稱馬達用間隙)，C3、C4和C5指用于高溫的大間隙，一般要特制定做。
[0022]以本實用新型的電機用滾動軸承為例，由于需要長時間運轉穩(wěn)定特性，因此需求為低振動值以及較長使用壽命的CM間隙。
[0023]實際運行中，滾動軸承的工作間隙往往受到以下公式所顯示的因素的影響:
[0024]Δ r = Δ r0~ δ t~ δ h
[0025]其中，Ar為軸承運轉間隙、Artl為軸承初始間隙、δ t為馬達轉軸與軸承之膨脹量、Sh為運轉溫升所導致的熱膨脹量。Ar目標為小量負間隙(干涉)，也就是當軸承處在預壓的狀態(tài)時，也能確保軸承上每一顆滾珠均與內、外環(huán)的滾動面相接觸，這種情況下為最佳狀態(tài)。
[0026]為了得到本實用新型的最佳Ar，可將包括內環(huán)內徑公差、外環(huán)外徑公差、心軸內徑(實心或空心)、心軸公差、軸承箱材質、軸承箱公差(與軸承外徑配合)、心軸轉速，內外環(huán)溫度差，以及離心力導致膨脹量變化等在內的設計參數(shù)，換算得到上述公式所需的相關變量:軸承的初始間隙、馬達轉軸與軸承之膨脹量St，和運轉溫升所導致的熱膨脹量δ h (該參數(shù)換算部分為本領域的公知常識，屬于現(xiàn)有技術，故在此不作贅述)，帶入上述公式計算，比如，以滾動軸承6203為例，當軸承的內環(huán)內徑為17mm，外環(huán)外徑為40mm，心軸內徑為17mm,軸承箱外徑為40.5mm,內外環(huán)溫度差為10度,心軸公差范圍在20?40 μ m之間時，得到最佳的運轉間隙Ar為-0.7μπι。而該運轉間隙值-0.7μπι恰好在國標規(guī)定的目標范圍O?-3.5μπι之間。
[0027]將具備-0.7 μ m工作間隙的滾動軸承6203，通過跑合試驗平臺進行測試后發(fā)現(xiàn):本實用新型的滾動軸承在高轉速下的跑合溫升相當穩(wěn)定，而且測試結果顯示:當電機轉速在15000rpm時,馬達運轉6小時后,跑合溫升可穩(wěn)定在6°C左右。
[0028]本實用新型通過采用特殊的運轉間隙設計，使得軸承內的滾動體在內、外環(huán)間進行高速滾動的過程中，也不會出現(xiàn)軸承因干涉過大而卡死的情況。因此，本實用新型非常適用于高轉速以及高精度的伺服馬達。
【權利要求】
1.一種電動機用滾動軸承，其包括:同心的一內環(huán)和一外環(huán)，設于該內環(huán)和外環(huán)之間的若干滾動體，通過一圈環(huán)形的保持器將各滾動體沿周向間隔限位在該內環(huán)與外環(huán)之間，其特征在于，所述滾動軸承的運轉間隙Ar為-0.7μπι，其中，該運轉間隙Ar為該軸承初始間隙與馬達轉軸與軸承的膨脹量、及運轉溫升所導致的熱膨脹量的差值。
2.如權利要求1所述的滾動軸承，其特征在于，所述滾動軸承的軸承內徑為17mm，該外環(huán)的外徑為40mm。
【文檔編號】F16C19/52GK203614591SQ201320685304
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】許厲生 申請人:上海東培企業(yè)有限公司