2.1 Lager und seine Funktion in der Motorstruktur
Gängige Motorstrukturen für Elektrowerkzeuge umfassen den Rotor (Welle, Rotorkern, Wicklung), den Stator (Statorkern, Statorwicklung, Anschlusskasten, Enddeckel, Lagerdeckel usw.) sowie Verbindungsteile (Lager, Dichtung, Kohlebürsten usw.) und weitere wichtige Komponenten. Einige Teile der Motorstruktur tragen Wellen- und Radiallasten, ohne jedoch eine eigene interne Relativbewegung auszuführen; andere wiederum weisen eine interne Relativbewegung auf, tragen aber keine Achsen- oder Radiallasten. Nur Lager tragen sowohl Wellen- als auch Radiallasten und bewegen sich dabei relativ zueinander (relativ zum Innenring, Außenring und Wälzkörper). Daher ist das Lager selbst ein empfindliches Bauteil der Motorstruktur. Dies bestimmt auch die Bedeutung der Lageranordnung in Industriemotoren.
Analysediagramm für elektrische Bohrmaschinen
2.2 Grundlegende Schritte der Wälzlageranordnung im Motor
Die Anordnung von Wälzlagern in Elektromotoren für Werkzeuge beschreibt den Prozess, wie verschiedene Lagertypen beim Entwurf von Elektromotoren in das Wellensystem integriert werden. Für eine korrekte Lageranordnung ist Folgendes erforderlich:
Der erste Schritt: die Funktionsbedingungen von Wälzlagern in Werkzeugen verstehen. Dazu gehören:
- Horizontalmotor oder Vertikalmotor
Bei Elektroarbeiten mit Bohrmaschine, Säge, Meißel, Hammer und anderen Geräten ist zu prüfen, ob der Motor vertikal oder horizontal gelagert ist, da sich die Lastrichtung dadurch ändert. Bei horizontal gelagerten Motoren wirkt die Schwerkraft radial, bei vertikal gelagerten Motoren axial. Dies hat großen Einfluss auf die Wahl des Lagertyps und die Lageranordnung im Motor.
- Die erforderliche Drehzahl des Motors
Die erforderliche Drehzahl des Motors beeinflusst die Größe des Lagers und die Auswahl des Lagertyps sowie die Konfiguration des Lagers im Motor.
- Berechnung der dynamischen Lagerbelastung
Anhand der Motordrehzahl, der Nennleistung/des Nenndrehmoments und anderer Parameter wird gemäß Referenz (GB/T6391-2010/ISO 281 2007) die dynamische Belastung der Kugellager berechnet, die geeignete Größe der Kugellager, die Genauigkeitsklasse usw. ausgewählt.
- Weitere Anforderungen: wie z. B. Anforderungen an die axiale Kanalisierung, Vibrationen, Geräusche, Staubschutz, Unterschiede im Material des Rahmens, Neigung des Motors usw.
Kurz gesagt, bevor man mit der Konstruktion und Auswahl von Lagern für Elektromotoren von Elektrowerkzeugen beginnt, ist ein umfassendes Verständnis der tatsächlichen Betriebsbedingungen des Motors erforderlich, um eine vernünftige und zuverlässige Auswahl der Lager zu gewährleisten.
Schritt 3: Bestimmen Sie den Lagertyp.
Gemäß den ersten beiden Schritten werden die Lagerbelastung und die Wellensystemstruktur des ausgewählten festen Endes und des beweglichen Endes betrachtet, und dann werden geeignete Lagertypen für das feste Ende und das bewegliche Ende entsprechend den Lagereigenschaften ausgewählt.
3. Beispiele für typische Motorlageranordnungen
Es gibt viele verschiedene Bauformen von Motorlagern. Die gängigen Motorlagerkonstruktionen weisen eine Vielzahl von Montage- und Strukturvarianten auf. Im Folgenden wird die offensichtlichste Bauform, ein doppeltes Rillenkugellager, als Beispiel herangezogen:
3.1 Doppelte Rillenkugellagerkonstruktion
Die doppelte Rillenkugellagerkonstruktion ist die gebräuchlichste Wellenkonstruktion in Industriemotoren, deren Hauptwellenstützstruktur aus zwei Rillenkugellagern besteht. Die beiden Rillenkugellager sind gegeneinander gelagert.
Wie in der Abbildung unten dargestellt:
Lagerprofil
In der Abbildung ist das Lager am Wellenverlängerungsende das Positionierlager, das Lager am gegenüberliegenden Wellenverlängerungsende das Gleitlager. Die beiden Lagerenden nehmen die Radiallast der Welle auf, während das Positionierlager (in dieser Konstruktion am Wellenverlängerungsende) die Axiallast der Welle aufnimmt.
Die Motorlagerung dieser Konstruktion ist üblicherweise für Motoren mit geringer axialer und radialer Belastung ausgelegt. Typisch ist die Lastkopplung bei Mikromotorkonstruktionen.
Veröffentlichungsdatum: 01.06.2023