電機(jī)軸承進(jìn)行選型的時(shí)候，根據(jù)工況以及受力情況對軸承類型進(jìn)行了初選，之后的重要任務(wù)就是對電機(jī)軸承尺寸(大小)進(jìn)行選擇。
電機(jī)軸承尺寸選擇的傳統(tǒng)方法是“參照”。這是電機(jī)行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)候常用的方法。具體就是相似工況以前使用的什么軸承，這次也參照相應(yīng)的情況進(jìn)行選擇。有時(shí)候歷史上其他參照例子與現(xiàn)在要求的工況沒有完全對應(yīng)，這樣就需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行適量的增減。
這樣做的好處就是選擇迅速。但是其中的缺點(diǎn)也十分顯然。首先這樣做的選擇對經(jīng)驗(yàn)的依賴十分大。工程師在有豐富經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候進(jìn)行這樣參照和借鑒的時(shí)候，通過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正可以做到“雖不中，不遠(yuǎn)矣”的效果。但是對于經(jīng)驗(yàn)一般的工程師而言，這樣的參照很多情況下會(huì)成為盲目“借鑒”，其中也會(huì)出現(xiàn)很多的問題。
究其原因就是這樣的選擇方法并不是從實(shí)際工況要求角度，對最終選型進(jìn)行一步一步，踏踏實(shí)實(shí)的機(jī)選而得的。如果當(dāng)前工況和歷史工況存在差異，往往導(dǎo)致選型不一樣，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。這其中的工況差異往往都是小差異，因?yàn)榇蟮牟町惗紩?huì)被工程師們發(fā)現(xiàn)。但是“魔鬼存在與細(xì)節(jié)之中”，往往是這些細(xì)節(jié)，導(dǎo)致選型最終的失敗。這樣的參照和對比完全是“知其然，不知其所以然”。
事實(shí)上，這樣的選型方法對工程師的成長也不利。工程師僅僅記住了什么樣的機(jī)型選什么樣的軸承，不知道為什么這么選擇，也不知道怎樣進(jìn)行合理的計(jì)算。最終當(dāng)工況變化的時(shí)候，依然無法進(jìn)行合理的調(diào)整。
因此，我一直主張，在任何的技術(shù)選型的時(shí)候，要做到“知其然，知其所以然”。
比如對于電機(jī)的選型而言，往往工程師們需要從第一步開始進(jìn)行謹(jǐn)慎的選型計(jì)算。
在介紹電機(jī)軸承尺寸選擇計(jì)算的方法之前，還是需要強(qiáng)調(diào)，并不是每一次選型都需要嚴(yán)格的重新計(jì)算，有經(jīng)驗(yàn)的工程師可以跳過一些步驟，但是這些“跳步”是在對選型思想、方法熟練掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。換言之，雖然真的計(jì)算上可以有一些跳躍，但是工程師腦子里考慮的因素實(shí)際上一步都不能少。
不論對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，還是對于年輕的工程師，基本方法的掌握都是十分關(guān)鍵的。
回到電機(jī)尺寸的選擇，首先面對一個(gè)已經(jīng)選好軸承類型的電機(jī)，工程師應(yīng)該如何進(jìn)行尺寸計(jì)算呢？
1、電機(jī)軸承的尺寸計(jì)算受到一些邊界條件的影響。比如軸承的最內(nèi)徑的選擇受到最小軸徑的影響。最小軸徑受到電機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響。
2、電機(jī)軸承尺寸計(jì)算收到軸承室尺寸的影響，外觀尺寸的最大值必須符合整體設(shè)計(jì)的要求。
3、電機(jī)軸承受力計(jì)算，從而對軸承尺寸進(jìn)行具體選擇。具體流程方法如下：
①對電機(jī)軸承進(jìn)行受力分析，必須清楚當(dāng)前這臺(tái)電機(jī)受到哪些負(fù)荷？這些負(fù)荷是否應(yīng)該計(jì)入軸承負(fù)荷的計(jì)算。具體的考慮方法，請參照《聊聊立式電機(jī)和臥式電機(jī)軸承承載差異》的詳細(xì)介紹。
②在進(jìn)行這一步考慮的時(shí)候一個(gè)重要的條件就是電機(jī)的扭矩是否應(yīng)該計(jì)入軸承負(fù)荷？為什么？具體內(nèi)容在《如何考慮電機(jī)功率或者轉(zhuǎn)矩對負(fù)荷的影響》中有詳細(xì)介紹。
③清楚了電機(jī)承受的哪些負(fù)荷需要計(jì)入軸承受力計(jì)算之后的下一步就是對電機(jī)軸承承受的實(shí)際負(fù)荷的計(jì)算。具體方法參照《電機(jī)軸承負(fù)荷計(jì)算之軸承受力計(jì)算》一文的詳細(xì)介紹和算例。
④我們知道電機(jī)軸承大小的選擇最終是通過對壽命計(jì)算進(jìn)行校核的。對壽命計(jì)算進(jìn)行校核的時(shí)候需要把軸承的受力折算成軸承的當(dāng)量負(fù)荷。當(dāng)量負(fù)荷的定義以及不同大品牌軸承的當(dāng)量負(fù)荷計(jì)算的方法可以參照《電機(jī)軸承負(fù)荷計(jì)算之當(dāng)量負(fù)荷計(jì)算》。
綜上所述，電機(jī)軸承尺寸選擇方法的基本步驟是：明確尺寸限制→受力分析→軸承受力計(jì)算→當(dāng)量負(fù)荷計(jì)算-壽命校核。實(shí)際工作中按照上述方法的計(jì)算往往不會(huì)一蹴而就，有時(shí)候需要進(jìn)行一些迭代和調(diào)整。
