汽车交流发电机用高性能球轴承

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1、维普资讯http://www.cqvip.comj．i钮岐睫砰ij、国外轴承技术1998．1设计憧用Ll件。汽车交流发电机用高性勰能球轴承1HIj；-j[日]大隈宪洁等糊鬼一、前言汽车交流发电机中的轴承，因暴露在电刷磨损粉及来自外部灰尘、泥水的环境中，在高温、高载荷下从低速到高速运转，又要求高的可靠性，所以必须满足非常严格的要求。尤其是10年前就开始批量生产的小型内扇型交流发电机的使用条件更为苛刻。因此通过各种理论分析和多次试验，最后采用的轴承型号定为现在的型式。本文就迄今确定的交流发电机轴承的主要型号进行介绍。二、交流发电机

2、轴承的工况由于发动机的高性能化及交流发电机的小型化，交流发电机的转速从以往的最高囤1交流发电机剖面囤15000～18000r／mln发展到目前已超过20000r／rain。而且由于安装空调、ASS等使发动机内部装置密度加大，周围气温升高。随着Rv车的使用．如果轿车在热带及沙澄地带使用，对适应环境的要求则更加严格。如图1所示，交流发电机是用v形带筋皮带轮驱动。轴承的问题是外圈发生早期剥落(照片1)。这种剥落只发生在前侧轴承的外圈上，可以认为，这种剥落是外圈反复受到弯曲应力的作用而发生的现在已经开发出能缓和这种应力的特殊润滑脂，使

3、这个问题得到解决关于剥落的机理请参见NSK第656期的有关文章。三、交流发电机轴承的特性为了满足前面所叙述的苛刻的使用条照片1外圈剥落5l·维普资讯http://www.cqvip.com国外轴承技术．1998．1件，对轴承的设计及加工技术作了各种改进轴承的特点开发了交流发电机专用轴承。图2所示为交流发电机轴承要求的性以下阐述交流发电机轴承的特性。能、特性、NSK轴承设计的目标及其轴承型1．交流发电机轴承要求的性能和b／SK号。要求的蹙藏发电机轴承设计舶目标轴承结构轴承性柏I*膏誊蚤计HII!⋯!竺⋯’圈2交漉发电机要求的轴承

4、性健和轴承特性2．轴承的主要尺寸表1轴承的主要尺寸轴承的装配结构大致分为承受传动皮带轴承内径(一)外径(眦n)宽(n们)B15-s6l547l4载荷的固定侧前侧轴承和电刷附近自由侧的前B17175217后侧轴承。由于受到交流发电机性能及轴承倒BI7-1021747142562I7空间的制约，所以轴承的主要尺寸多数是非矾8582314标准轴承特殊尺寸(见表1)。后NC卫10．501027ll表1的B17．102轴承多用于前侧。主要侧HC62啦!53511NCBI5—1535l3尺寸虽与标准的6303轴承相同，但为了防止外圈早期剥

5、落，采取措施增加外圈厚度(大约3．轴承材料3o％)，从而抑制旋转外圈的变形。内圈及外圈材料即轴承钢的纯洁度在二·52·维普资讯http://www.cqvip.com国外轴承技术．1998．1十世纪八十年代有了惊人的提高，如图3所前钢中含氧量约达到6ppm的水平。示。图4所示为NSK轴承的长寿命技术过交流发电机轴承多采用高纯洁度钢。目程。[大气冶炼锕]嘞簟期#直姐壬空战举气铜]孙巧m0I＼直窜瞄■＼一⋯^＼～['MGH真空战气锕][2锕(z袅——RH真空鼠气1改00■炉RI-璧I化J真空战气锕)]改善作韭条连锋锕包精练炉657

6、07580图3跚【轴承钢音氯■的变化f长寿奇]闰4NSK的长寿命化技术4．密封结构所以需要具有优良的高速性能和密封性能。交流发电机轴承具有从低速到高速的很因此多数场合都采用轻接触式橡胶密封圈，大旋转范围，而且由于受到外部环境的影响．NSK采用高速性能和密封性能优良的DG密维普资讯http://www.cqvip.com国外轴承技术19981封结构(参见表2，图5)。橡胶材料主要使用丁腈橡胶和丙烯酸酯表2密封形式和性佳橡胶。但是最近为适应高温对各种橡胶材料的耐热性进行了改进。特别是开发厂NSK过去的密封圈交流发电机用密封朋密封形

7、式超级NBR橡胶材料，其耐热性比过去的丁睛1)IIDG橡胶提高约2o℃。·NSK超级NBR的特性密封圈结构1)弥补了丁腈橡胶和而烯酸酯橡胶耐热性差的缺陷。2)提高了丁腈橡胶使用温度领域的密扭矩@封性。防水性0◎3)比丙烯酸酯橡胶成本低。指密封性0@按表3、表4所示，NSK超级NBR的室温fDDGEA2H试验轴承B17一102AT1XIDDUEA2H(外径47、内径17宽度14mm)试验方法以lO0"C放置】小时后浸溃于20cm水中10分*轴承重量增加量啦0200400600稠5密封圈型式和舫水性表3各种橡胶材料的物理性能比较N

8、SK超缎NBR丁啃橡肢丙燔酸酯橡肢氟常态硬度(aS—A)71677274拉忡强度(kⅧ)1昕1661∞l舄延伸率f％)硼O65524026o空气老化硬度变化(点)+6O+：3△+2000拉伸强度变化率(％)+3O一36△+90+170延伸变化率(％)一41△一61×00+2O