浅谈如何延长电机寿命

窦丹

摘 要：作为影响电机寿命的重要零部件，轴承首当其冲。下面我就从如何选择轴承，与轴承匹配的零部件尺寸选用，选用合适润滑脂，如何安装轴承方面，分享我的一些经验。

关键词：轴承受力；粘度比

一、正确选用轴承

首先，确定轴承的受力情况，分解成轴向和径向力，再进行轴承寿命计算。需满足转轴极限转速，总挠度要求。然后计算出前后轴承寿命。一般压缩机电机轴承寿命要求大于40000小时，也有选择大于20000小时的。

对于受力不大的电机，一般使用深沟球轴承即可，但也要进行核算；如果受径向力大那么多采用圆柱滚子轴承，但圆柱滚子轴承不承受轴向力，一般前端采用圆柱滚子轴承，后端采用深沟球轴承；如果轴向受力大可采用角接触球轴承，最好采用角接触球轴承和圆柱滚子轴承，考虑到前端受径向力大，大都将滚子轴承放在前端。当然采用什么形式的轴承还受到轴承安装空间，性价比等影响。有的时候还可以变更客户端受力角度改变轴承受力，从而降低成本。

二、与轴承匹配的零部件尺寸选用

径向尺寸配合：与轴承圓周上直接接触的零部件主要是轴和端盖。轴与轴承内圈的配合要采用过渡配合，因为轴要带着轴承内圈和滚动体转动。端盖轴承室与轴承档的配合非常重要，在这里我推荐使用端盖上选H6，轴上选k5，这也是常规电机经常采用的。对于受力较大的电机，我推荐端盖选用G6，轴上选m5和n5，这也是从事多年电机设计的经验。

轴向尺寸限定：对于两端都使用球轴承的电机，要采用一端卡死，一端放松的设计。那端卡死要根据那端受力来定，一般采用前卡死，后放松的设计比较多，因为往往前端是轴伸端，不管是齿轮传动还是皮带船用，都承受了大于后端的径向力，这样承受的力更加稳定。后端放松的设计，可以采用直接留量，也可以放置波形弹簧进行缓冲的方式。

对于径向力大的电机，需要使用圆柱滚子轴承，但圆柱滚子轴承只承受径向力，不承受轴向力，而电机上不可能不能承受一点的轴向力，因此设计的时候往往是一端使用圆柱滚子轴承，一端使用深沟球轴承。这种情况在设计的时候要采用两端卡死的结构。

三、选用合适润滑脂

对于封闭轴承，不需要再额外使用润滑脂，千万不要自己更换轴承内部油脂。

对于开启式轴承，要根据电机要求的使用温度进行选取，选择的轴承油脂温度范围要宽于电机使用温度。没有特殊要求的电机符合这一点就可以了。但最好选用大厂家产品，这样更有保证，特别是使用的是进口轴承。

所选择的润滑剂是不是适合这个工况， 能不能实现有效的润滑， 我们一般是以粘度比κ来衡量的，粘度比太小时无法形成有效的油膜，不能充分润滑，粘度比太大，油膜太厚，搅拌摩擦较大，发热量大，轴承温升比较高。一般推荐粘度比κ值在1～4之间。

对于轻型电机，重点在噪声和频谱的电机一般选用低粘度比的润滑脂κ值越小越好，一般日本倾向于此类设计选用小κ值。对于受力较大，条件比较恶略的情况，往往选用κ值稍大的润滑脂，这样的设计虽然影响到电机效率和轴承部位发热，但是比较耐用。一般德国和美国更倾向于选用大κ值。如果κ值选用大于4那么说明油脂选用的太稠了，可以考虑更换油脂。但是有的时候碍于客户对注油间隔的限定，往往要选用κ值大一点的油脂。如何选用都是相互制约的，多了解电机使用状况，多和客户沟通是能否设计出最优电机的必要因素。

四、如何安装轴承

轴承安装的好坏与否，将影响到轴承的精度、寿命和性能。

1.安装轴承所使用的材料：（1）电机选用的与轴承匹配的轴承润滑脂。（2）净化清洁轴承用的清洗剂。

2.安装轴承的设备和工具：（1）干净、防尘的工作场地。（2）完好整洁的加脂设备。（3）实用、干净、防尘的装油脂，溶剂的各种工具器皿。（4）一次性塑胶手套、尼龙刮板。

3.安装轴承的操作流程：（1）轴承装到转子轴上后，检查轴承是否被灰尘、油污污染，如有污染必须用专用清洗剂，清洗干净并让清洗剂挥发干净，方可进行下一步的操作。（2）将干净塑胶手套带在手上直接装填润滑脂，或用干净的尼龙刮板，装填油脂，填满轴承内外圈之间的整个空间。（3）装填时将油脂从轴承一端推进，在另一端溢出，同时转动轴承外圈，通过轴承外圈的转动，带动珠子和滚道、珠架的相对运动，使油脂通过珠子和滚道、珠架间的缝隙，润滑到整个滚道和珠子表面，用刮板将溢出的润滑脂刮平。（4）NU 轴承将内圈套在轴上后，在滚道表面先涂一层润滑脂，珠子与轴承外圈滚道表面也要涂一层润滑脂。轴承合体后，再将轴承内外圈之间的空隙用润滑脂填满。（5）N 系列轴承；将内圈与珠子套在轴上后，在滚道与珠子表面先涂一层润滑脂，轴承外圈滚道表面也要涂一层润滑脂。轴承合体后，再将轴承内外圈之间的空隙用润滑脂填满。

4.轴承润滑脂添充量。装满轴承内外圈之间内空全部空间。内、外小盖润滑脂添充量（1）普通结构内、外小盖填充润滑脂约为轴承加脂量的35%～50%，应留有合理的空间。（2）NU 轴承，内、外小盖均加脂，填充润滑脂量约为轴承加脂量的50%。（3）角接触轴承加脂量与深沟球轴承加脂量相同。（4）端盖与外小盖一体结构的轴承室，轴承室一般不加脂，内小盖加脂50%。（5）单封轴承单封侧小盖不加脂。（6）加波型簧或有注油结构的小盖，增加小盖加脂量的1/2。（7）有注油管或注油孔的端盖，将注油管、油孔清理干净，然后注满干净的润滑脂。

5.安装好后的检查。（1）装配完后用手转动转轴、观察其旋转的稳定性及灵活性，应平稳、无摩擦、无磕拌、无杂音。（2）电机装好后，通电测试，运转平稳，轴承无其它机械杂声。

注意事项：（1）加润滑脂所用器皿、工具必须保证清洁。（2）不得直接用不干净的手、工具、器皿接触润滑脂，必须保持手的清洁度或戴上一次性干净的塑胶手套，方可进行添加润滑脂的操作。（3）接触润滑脂的器皿、工具、轴承在不用时，必须用干净的塑料布包裹遮盖，开封的润滑脂桶不用时及时盖上盖、防止灰尘污染。（4）润滑脂要妥善保管，防止任何杂物污染润滑脂。（5）润滑脂添加操作过程，严防润滑脂污染电机其它部位。轴承内外空间、内外小盖内部空间、端盖轴承室、转轴轴承位允许有润滑脂，其它任何部位不允许有润滑脂。（6）润滑脂桶开盖后，如有油析出，必须用干净尼龙刮板充分搅拌均匀后再使用。