4. Конструктивные мероприятия улучшающие работу ш/п узлов

1. Одним из двух основных мероприятий, улучшающих работу ш/п узлов, является уменьшение перекосов колец ш/п за счет введения совместной обработки гнезд под ш/п (сущность см. в 13.9).

Но в то же время, изначально закладывать в конструкцию достаточно трудоемкую совместную обработку, целесообразно только в технически обоснованных случаях, т.е. в машинах большого ресурса.

Во всех остальных случаях имеет смысл руководствоваться сведениями по перекосам, изложенным в 14.1, но при этом предусмотреть возможность применения совместной обработки без существенной переработки конструкции.

Пример конструкции, отвечающей изложенному выше – см. лекция №8, чертеж общего вида (компоновка) №1 – обработка гнезд «раздельная» и лекция №19, чертеж общего вида (компоновка) №2 – обработка гнезд «совместная».

2. Вторым основным мероприятием является предварительный натяг (иногда говорят: «осевой поджим») ш/п.

Назначение предварительного натяга: свести к минимуму возможность «болтанки» в пределах радиального зазора внутреннего кольца ш/п относительно наружного и заставить шары перемещаться «по одной и той же беговой дорожке, а не накатывать новую колею» в пределах осевого люфта ш/п при каждом обороте ш/п.

С учетом температурных деформаций предварительный натяг ш/п в авиационных электрических машинах создается исключительно пружинами различных конструкций, которые воздействуют на наружное кольцо «плавающего» ш/п. При этом, направление воздействия усилия пружины следует стремиться согласовать с внешними усилиями на ротор со стороны нагрузки и вентилятора, а для машин с продольной составляющей магнитного потока – еще и с электромагнитными усилиями.

1. Сущность предварительного натяга.

2. Усилие предварительного натяга.

По данным SKF

F=kd

где F – сила предварительного натяга, Н

k – коэффициент

d – диаметр отверстия внутреннего кольца ш/п, мм

Коэффициент “k” обычно принимают равным от 5 до 10. При необходимости защиты ш/п от вибрации в неподвижном состоянии (контактной коррозии), “k” увеличивают и принимают равным 20.

Для справок: SKF – международная промышленная группа, имеющая более 70 заводов по всему миру. SKF – признанный мировой лидер по подшипникам.

По данным отечественных разработчиков авиационных электрических машин

F=2…2,5 Мрот.

F – сила предварительного натяга, кг

Мрот. – масса ротора, кг

Сравнительный анализ усилий, рассчитанных по формуле SKF и по формуле отечественных разработчиков показывает, что результаты расчетов близки при нагрузках на ш/п со стороны массы ротора близких к предельным. При «легких» роторах, исходя из практики, более стабильные результаты дают усилия, близкие к усилиям, рассчитанным по формуле SKF.

Пример реализации введения предварительного натяга – см. лекция №8, чертеж общего вида (компоновка) №1 – без предварительного натяга ш/п и лекция №19, чертеж общего вида (компоновка) №2 - с предварительным натягом ш/п.

3. Мероприятия, предназначенные для уменьшения износа гнезд под ш/п.

Суть этих мероприятий сводится к исключению проворота и «болтанки», возможных из-за монтажных зазоров и эксплуатационных зазоров, наружных колец «плавающих» ш/п в гнездах.

1. Ф

   Способ весьма надежен и годится для машин любой мощности, но зачастую приводит к увеличению габаритов и несколько усложняет применение предварительного натяга ш/п.

   δ1 и δ2 – гарантированные зазоры

   иксация наружного кольца «плавающего» ш/п по торцам.

2. Фиксация наружного кольца «плавающего» ш/п по цилиндрической поверхности кольцами уплотнительными.

Этот способ менее надежно, чем 19.4.3.1, фиксирует от проворота, т.к. практически всегда в монтажных зазорах присутствует смазка. Кроме того, резко уменьшается опорная поверхность гнезда под ш/п (по данным SKF она должна составлять на менее 85% внешней поверхности наружного кольца). Применение стандартных колец уплотнительных затруднено по причине их больших габаритов.

Данный способ в крупных машинах применения не находит. Неплохо зарекомендовал себя в машинах с легкими роторами.

19.4.3.3 Фиксация наружного кольца «плавающего» ш/п по цилиндрической поверхности плоской пружиной, имеющей гофры в виде «змейки».

С

Пружина (фрагмент)

пособ близкий к 19.4.3.2, но более надежен в плане долговечности упругого элемента.

Асинхронный электродвигатель

Чертеж общего вида (компоновка) №2

1