在電機(jī)軸系統(tǒng)中，軸向負(fù)荷通常由定位端的軸承來(lái)支撐。如果使用深溝球軸承作為定位端軸承，由于其軸向負(fù)荷承載能力有限，整個(gè)軸系統(tǒng)將無(wú)法承受較大的軸向負(fù)荷。為了解決這一問題，可以采用角接觸球軸承作為定位端軸承。

角接觸球軸承的特點(diǎn)

單列角接觸球軸承通常只能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。因此，在電機(jī)中，通常使用配對(duì)的角接觸球軸承，以面對(duì)面或背對(duì)背的方式布置在定位端。

面對(duì)面配對(duì)角接觸球軸承的配置

下圖展示了一種常見的軸系統(tǒng)配置方式，其中右側(cè)軸伸端使用面對(duì)面配對(duì)的角接觸球軸承作為定位端軸承，左側(cè)非軸伸端使用深溝球軸承作為非定位端軸承。

在這種配置中：

定位端的面對(duì)面配對(duì)角接觸球軸承負(fù)責(zé)承受軸系統(tǒng)的軸向負(fù)荷和徑向負(fù)荷。非定位端的深溝球軸承主要承受軸系統(tǒng)的徑向負(fù)荷。

徑向負(fù)荷較大的情況

如果軸系統(tǒng)的徑向負(fù)荷很大，深溝球軸承可能無(wú)法滿足負(fù)載需求。此時(shí)，可以將深溝球軸承替換為圓柱滾子軸承，如下圖所示：

在這種配置中，作為定位端的配對(duì)角接觸球軸承內(nèi)圈和外圈兩端均需要軸向鎖緊。需要注意的是，兩個(gè)角接觸球軸承必須是配對(duì)的，不能隨意選擇兩個(gè)任意的單列角接觸球軸承組合使用。這是因?yàn)榕鋵?duì)的角接觸球軸承通過端面尺寸來(lái)調(diào)整夾緊后的內(nèi)部預(yù)負(fù)荷，而這些尺寸是經(jīng)過專門加工和處理的。軸承供應(yīng)商通常提供通用配對(duì)角接觸球軸承或已經(jīng)配對(duì)的角接觸球軸承。通用配對(duì)角接觸球軸承可以實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)角接觸球軸承配對(duì)使用，而配對(duì)角接觸球軸承則通常成對(duì)提供，并且配對(duì)面有專門的標(biāo)志，安裝時(shí)需注意配對(duì)的角接觸球軸承不能拆對(duì)，并且配合面必須按標(biāo)記面安裝，否則會(huì)影響軸承的使用壽命。

配對(duì)方式的選擇

配對(duì)角接觸球軸承有面對(duì)面和背對(duì)背兩種配置方式。這兩種配置方式在承載能力上相似，但面對(duì)面配對(duì)的軸承組具有更好的抗傾覆力矩能力和支撐剛性。而在需要較高柔性的場(chǎng)合，可以選擇背對(duì)背配置的角接觸球軸承組。

游動(dòng)端軸承的配置

在角接觸球軸承作為定位端軸承的情況下，非定位端軸承的布置需要確保軸系統(tǒng)在熱態(tài)下出現(xiàn)的軸向伸縮可以通過游動(dòng)端在軸向上的自由移動(dòng)來(lái)吸收。例如，深溝球軸承需要在軸承外圈兩側(cè)放開，同時(shí)外圈與軸承室之間使用較松的配合。為了減少軸承的噪聲，可以使用彈簧為深溝球軸承施加預(yù)負(fù)荷。

對(duì)于圓柱滾子軸承作為游動(dòng)端的情況，由于其內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)良好的軸向移動(dòng)，因此不需要對(duì)軸承外圈做放開處理。這種情況下，軸承外圈軸向兩側(cè)需要加緊，軸承外圈和軸承室之間的配合也不需要考慮軸向移動(dòng)的需要，按照實(shí)際需求選擇一般的配合或緊配合即可。

特殊應(yīng)用

對(duì)于電機(jī)生產(chǎn)廠家而言，配對(duì)角接觸球軸承加徑向軸承的配置方式相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。但在某些特殊領(lǐng)域，也可以使用兩端各一個(gè)角接觸球軸承的交叉定位方式來(lái)實(shí)現(xiàn)軸系統(tǒng)的軸向承載。這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要對(duì)交叉定位的角接觸球軸承的安裝尺寸進(jìn)行校核計(jì)算，并在安裝時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試。因此，這種結(jié)構(gòu)通常用于齒輪箱等復(fù)雜結(jié)構(gòu)中，電機(jī)軸較少使用。

總結(jié):合理選擇和配置角接觸球軸承可以顯著提高電機(jī)軸系統(tǒng)的性能和可靠性。通過正確的配對(duì)方式和合理的安裝方法，可以確保電機(jī)在各種工況下穩(wěn)定運(yùn)行。