在电机轴承系统的配置中,常采用弹簧对某些轴承进行预紧。大型电机一般采用圆柱弹簧,小型电机常采用 波形弹簧 或碟形弹簧。
波形弹簧通过波形的弯矩产生弹簧力,而传统的波形弹簧通过绕线的扭矩产生弹簧力。波形弹簧仅占据 50% 的轴向空间,并且与偏转范围相比还具有更线性的力曲线。
波形弹簧在电机轴承系统中的作用是施加轴向和载荷。弹簧的弹力等于所需的预紧力值,即波形弹簧在试验高度处的弹力在轴承要求的轴向预紧力值范围内。如果超过这个范围,波形弹簧就会磨损。
但如果出现这种磨损,则不利于弹簧和轴承的预紧力。那么,为什么弹簧受挤压变形后会出现这样的磨损呢?
轴承连接在运行过程中发生振动的可能性较高,且振动方向可能有径向和轴向分量,且 接触 轴承端面与波形弹簧之间发生摩擦。当出现这种磨损时,如果使用我们的波形弹簧,不仅可以对轴承施加预紧,而且可以消除轴承的部分自由运动,并且可以降低轴承的噪声。另外,波纹弹簧的磨损可能会对轴承外圈产生严重的拉伤。
在电机中,当对弹簧施加轴向力时,波形弹簧会在合理的范围内变形,而不会影响弹簧的能力,即使超过变形范围,波形弹簧也会失去弹力。考虑到金属的弹性,是不会断裂的,那么实际情况中遇到的波形弹簧断裂是如何形成的呢?
金属断裂是由疲劳引起的。其原因与轴承疲劳相同。剪应力反复发生,达到一定次数后往往会出现疲劳。
波形弹簧仅受到剪应力的作用,很难发生疲劳破坏,这一定是剪应力往复发生的结果。对于电机的可能性是,随着电机振动,波形弹簧很可能会压缩、回弹、压缩、回弹,这种情况下弹簧很可能会断裂。
波形弹簧的腐蚀及预防
腐蚀反应会影响波形弹簧的寿命,造成老化和腐蚀。根据弹簧的腐蚀反应,按反应类型分为化学腐蚀和电化学腐蚀,它们是弹簧表面金属原子发生变化的结果,或者说是增益和腐蚀的结果。失去电子达到离子态。
- 化学腐蚀
假设弹簧表面的金属仅与周围介质发生化学反应,则弹簧引起的腐蚀称为化学腐蚀。例如弹簧在非常干燥的气氛中被氧化形成氧化膜,弹簧在非电解质液体中与液体或液体中的杂质发生化学变化,这就是化学腐蚀。
- 电化学腐蚀
假设弹簧与电解液接触,微电池效应引起的腐蚀称为电化学腐蚀。例如,如果弹簧暴露于酸或盐溶液中,则该溶液就是电解质。由于弹簧表面的缺陷和杂质,会形成不同电位差的电极。不断受到电解腐蚀的弹簧会根据情况发生不同的化学反应。因此,在弹簧的使用过程中,请尽量防止上述情况的发生,减少弹簧的腐蚀,提高弹簧的使用寿命。
防止波形弹簧早期腐蚀的方法
作为防止波形弹簧早期腐蚀的方法,我们在生活中经常使用波形弹簧,但由于化学和电化学反应,弹簧的接触面会受到一定程度的腐蚀,损坏弹簧,影响弹簧的功能。装置。
如何避免弹簧早期腐蚀?
弹簧防腐方法有涂层、氧化、电镀等。这些防腐原理是在弹簧表面形成保护层,使弹簧与外界隔离,从而达到防腐的目的。
- 涂层:在弹簧表面中心涂上防护涂层是弹簧防腐的主要方法之一。多用于大中型弹簧,特别是热成型弹簧和板簧。常用的涂覆方法有涂覆和浸涂。技术的发展将开展提高工作功率、涂层利用率、涂层等新技术 质量、静电喷涂。
- 氧化处理:弹簧的氧化处理也称为发蓝或发黑。氧化处理后,弹簧表面生成一层具有保护作用的磁性氧化铁,厚度约为0.6~2um。由于膜层薄、空隙多、防护能力低,氧化处理只能用于低腐蚀介质中的弹簧防腐。由于氧化处理成本低、工艺配方简单、生产率高、对弹簧特性无影响,广泛应用于冷弯小型弹簧的表面防腐。
- 电镀:电镀是在金属表面获得保护层的有效方法,也是波形弹簧防腐处理的主要方法。具有附着力好、结晶致密、孔隙小、厚度均匀、物理、化学、机械性能优良等特点。电镀包括镀锌、镀铬、镀铜、镀锡、镀镍,常见的应用是镀锌。弹簧镀锌表面一般为白色或彩色。锌在干燥空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气和含有二氧化碳的水中,会形成白色的氧化锌薄膜,起到缓蚀剂的作用。镀锌层适用于各种大气条件,但在含有酸、碱、盐的水溶液以及纯海洋大气条件下其耐蚀性较差。镀锌的特点是外形美观、成本低、工艺简单、效果好,广泛用于小型弹簧在大气中的防腐。
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