Accueil > Sur le moteur PM > Le roulement de positionnement d'un moteur vertical doit-il être placé à l'extrémité supérieure ou à l'extrémité inférieure ?

Le roulement de positionnement d'un moteur vertical doit-il être placé à l'extrémité supérieure ou à l'extrémité inférieure ?

2023-12-07 12:27:16

By

    Partager sur:

Introduction

Similitudes structurelles entre les moteurs verticaux et horizontaux

Les deux vertical et moteurs horizontaux partagent plusieurs similitudes structurelles, notamment dans leur utilisation de roulements pour supporter le rotor. Ces roulements sont essentiels pour assurer un fonctionnement fluide et stable du moteur en gérant les forces exercées par le poids du rotor. Malgré ces similitudes, l’orientation du moteur influence considérablement la manière dont ces forces sont réparties et gérées par les roulements.

Forces agissant sur les roulements dans les moteurs verticaux et horizontaux

L'orientation du moteur affecte la nature des forces agissant sur les roulements. Dans un moteur horizontal, les roulements aux deux extrémités supportent le poids du rotor sous forme de charge radiale, répartissant la charge de manière égale. A l’inverse, dans un moteur vertical, le poids du rotor devient une charge axiale. Ce changement nécessite que les roulements supportent un type de force différent, ce qui a un impact sur leur conception et leur sélection.

Forces de roulement dans les moteurs verticaux et horizontaux

Forces dans un moteur horizontal

Dans les moteurs horizontaux, la charge principale sur les roulements est radiale et résulte de la gravité du rotor. Cette charge radiale, appliquée perpendiculairement à l'axe de l'arbre, est partagée par les deux roulements. Cette configuration garantit que le rotor reste équilibré et fonctionne efficacement, les roulements fournissant le support et la stabilité nécessaires.

Forces dans un moteur vertical

Dans les moteurs verticaux, la gravité du rotor exerce une charge axiale le long de l’arbre du moteur. Contrairement aux moteurs horizontaux, où les roulements supportent des charges radiales, les roulements des moteurs verticaux sont conçus pour supporter cette force axiale. Ce changement nécessite des roulements capables de gérer des charges axiales importantes pour maintenir la position du rotor et assurer le bon fonctionnement du moteur.

Conditions présumées

Pour une analyse simplifiée, on suppose qu'aucune force axiale ou radiale externe n'agit sur le moteur en dehors du poids du rotor. De plus, toute charge radiale résultant de l'asymétrie de l'entrefer due à de légers désalignements entre les axes du stator et du rotor est ignorée. Ces hypothèses permettent de se concentrer sur les principales forces affectant les roulements, permettant ainsi de mieux comprendre leurs rôles dans les différentes orientations du moteur.

Configurations de roulements de moteur

Configuration typique des roulements de moteur

Les roulements de moteur sont généralement configurés avec une extrémité positionnée et l'autre extrémité flottante. Le roulement d'extrémité de positionnement est conçu pour supporter des charges axiales, garantissant que le rotor reste correctement aligné. Le roulement à extrémité flottante supporte les charges radiales et permet une dilatation thermique et de légers désalignements sans imposer de contraintes supplémentaires sur les roulements.

Responsabilités en matière de charge portante

Le roulement d'extrémité fixe ou de positionnement supporte les charges axiales et radiales, assurant la stabilité et l'alignement précis du rotor. En revanche, le roulement à extrémité flottante gère principalement les charges radiales, permettant un mouvement axial dû à la dilatation thermique ou à d'autres facteurs. Dans les moteurs verticaux, le poids du rotor agit comme une force axiale sur le roulement d'extrémité de positionnement, l'obligeant à supporter cette charge sans usure ni défaillance significative.

Utilisation d'extrémités d'extension d'arbre et d'extrémités sans extension d'arbre

Définition et explication des termes

Pour plus de clarté, les termes « extrémité d'extension d'arbre » et « extrémité sans extension d'arbre » sont utilisés. L'extrémité d'extension de l'arbre est l'endroit où l'arbre du moteur s'étend hors du boîtier du moteur, souvent utilisé pour se connecter à d'autres composants mécaniques. L’extrémité sans extension d’arbre est le côté opposé du moteur.

Positionnement des extrémités d'extension d'arbre

Les principes régissant la configuration des roulements et la répartition de la charge restent cohérents, que l'extrémité de l'extension de l'arbre soit positionnée au-dessus ou en dessous dans un moteur vertical. La considération clé est de s'assurer que le roulement d'extrémité de positionnement, qui supporte la charge axiale, est conçu et entretenu de manière appropriée pour supporter le poids du rotor et toutes les forces supplémentaires rencontrées pendant le fonctionnement.

Trois aspects à noter :

1.Sélection des roulements aux deux extrémités

Étant donné que l'extrémité de positionnement supporte une force axiale, l'extrémité de positionnement doit sélectionner un roulement capable de résister à la force axiale. L'extrémité non positionnée n'a pas d'importance. La sélection la plus courante est que les roulements à billes à gorge profonde, les roulements à billes à contact oblique, etc. peuvent résister à des charges axiales et peuvent être utilisés comme extrémités de positionnement ; Les roulements à rouleaux cylindriques de la série NU/N ne peuvent pas résister aux charges axiales et ne peuvent pas être utilisés comme extrémités de positionnement. Les roulements à rotule sur rouleaux peuvent supporter des charges axiales, mais lorsqu'ils supportent des charges axiales, l'une des deux rangées de rouleaux sera facilement surchargée, une analyse spécifique des problèmes réels est donc nécessaire.

2. Il y a une charge radiale sur l’extrémité de l’extension de l’arbre.

S'il y a une charge radiale externe sur l'extrémité du bout d'arbre, lorsque le roulement est également soumis à la gravité du rotor (force axiale), la force sur le roulement du bout d'arbre sera relativement importante ; en regardant l'autre extrémité, il ne semble y avoir aucune charge sur l'extrémité non-extension d'arbre. . Lorsque cette situation se produit, la taille du roulement à l'extrémité du roulement sera plus grande et le roulement à l'extrémité sans extension sera plus petit. Une telle correspondance de taille de roulement entraînera un déséquilibre en termes de performances et de coûts. Non seulement ce n’est pas économique, mais cela peut aussi causer des problèmes de roulements.

3.Commodité d'entretien

Lors de l'entretien des roulements, tenez compte des conditions de charge des roulements aux deux extrémités. Étant donné que le roulement d'extrémité de positionnement supporte des charges combinées (axiales et radiales), il nécessite plus d'entretien et sera confronté à des démontages plus fréquents. Ensuite, lorsque le roulement qui nécessite plus d'entretien est placé à l'extrémité non-extension de l'arbre, lors de l'entretien, il est nécessaire de considérer s'il y aura des étapes supplémentaires pour démonter le ventilateur, le pare-brise et les autres composants. Nous ne pouvons pas répondre en un mot s'il est préférable de placer le roulement d'extrémité de positionnement d'un moteur vertical en haut ou en bas. Chaque choix doit s’adapter aux conditions de travail correspondantes. Ce n’est qu’après avoir compris les principes de base que nous pouvons nous adapter aux changements et faire les choix appropriés.

Conclusion
En conclusion, il est crucial de comprendre les similitudes et les différences structurelles entre les moteurs verticaux et horizontaux, notamment en termes de forces portantes et de configurations. En analysant de manière approfondie les forces agissant sur les roulements et en considérant les implications des différentes configurations de roulements, nous pouvons prendre des décisions éclairées pour optimiser la conception et la maintenance du moteur. Cette approche garantit un fonctionnement efficace et fiable du moteur dans diverses applications.

PRODUIT CONNEXE