康明斯發(fā)電機(jī)技術(shù)公司在為各類環(huán)境下的眾多應(yīng)用制造和供應(yīng)優(yōu)質(zhì)交流發(fā)電機(jī)方面擁有出色的記錄。該公司持之以恒地致力于從多個(gè)方面改進(jìn)設(shè)計(jì)，特別是產(chǎn)品及其組成部件的使用壽命，以滿足客戶不斷變化的需求。
軸承是交流發(fā)電機(jī)最重要的部件之一。它旨在輔助定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子定位和旋轉(zhuǎn)，因此被視為關(guān)鍵部件之一，必須明確了解其功能行為。最為重要的就是軸承的使用壽命及其相關(guān)影響因素。本文審視了康明斯發(fā)電機(jī)技術(shù)公司在考慮采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑滾動(dòng)元件的軸承使用壽命時(shí)加以考量的一些主要因素。
斯坦福和avk交流發(fā)電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域可以大致劃分為工業(yè)和船舶兩大類別。根據(jù)應(yīng)用類型及其環(huán)境，軸承可能承受不同類型的負(fù)載、振動(dòng)、污染等，這些因素都會(huì)影響軸承的使用壽命。
為能在運(yùn)行參數(shù)中容納這些變量，我們提供了多種類型的滾動(dòng)元件軸承：
1. 開式深溝球軸承
2. 密封深溝球軸承
3. 電絕緣深溝球軸承 - 帶涂層軸承圈 - 混合型
4. 防蠕變深溝球軸承
5. 圓柱滾子軸承
6. 電絕緣圓柱滾子軸承 - 帶涂層軸承圈
7. 球面滾子軸承
8. carb軸承
影響軸承使用壽命的因素
有多種因素可影響軸承的使用壽命，主要因素包括：
1. 軸承負(fù)載
2. 軸承結(jié)構(gòu)中的潤(rùn)滑脂類型和用量
3. 軸承內(nèi)的污染物類型、體積和規(guī)模
在確定軸承使用壽命時(shí)，康明斯發(fā)電機(jī)技術(shù)公司采用iso 281:2007(e)（滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)額定負(fù)載和額定壽命）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)負(fù)載、污染和潤(rùn)滑脂狀況進(jìn)行考量。為了深入了解這三項(xiàng)因素的本質(zhì)，我們提供了以下簡(jiǎn)要綜述：
負(fù)載類型
在確定軸承使用壽命時(shí)，需要考慮交流發(fā)電機(jī)軸承在工作期間可能需要承受的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載。下文簡(jiǎn)要解釋了這兩種類型的負(fù)載：
靜態(tài)負(fù)載
軸承承受的靜態(tài)負(fù)載類型之一來自于構(gòu)成交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的所有組件的合并重量。轉(zhuǎn)子的典型組件包括軸、聯(lián)軸器輪轂、風(fēng)扇、主轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁轉(zhuǎn)子鐵芯和pmg轉(zhuǎn)子（圖1）。這些組件的質(zhì)量均受到重力加速度的影響，從而產(chǎn)生了我們通常所說的“重量”。該重量被視為軸承承受的負(fù)載之一。軸承承受的另一種靜態(tài)負(fù)載來自于不平衡磁拉力（ump）。ump是因轉(zhuǎn)子/定子氣隙不對(duì)稱而導(dǎo)致的磁力。這種ump作用力同樣會(huì)施加在軸承上。
動(dòng)態(tài)負(fù)載
這些負(fù)載源于轉(zhuǎn)子的質(zhì)量受到非重力加速的影響。轉(zhuǎn)子所承受的動(dòng)態(tài)負(fù)載可能在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生，例如非平衡轉(zhuǎn)子，或來自依賴于應(yīng)用/環(huán)境類型的源頭。
工業(yè)應(yīng)用
在典型的工業(yè)應(yīng)用中，其環(huán)境通常處于靜止?fàn)顟B(tài)，而交流發(fā)電機(jī)會(huì)承受與發(fā)電機(jī)組震蕩運(yùn)動(dòng)相關(guān)的加速力。此類運(yùn)動(dòng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)行為驅(qū)動(dòng)，通過交流發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組子結(jié)構(gòu)的連接傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子。作用于轉(zhuǎn)子的力度大小取決于轉(zhuǎn)子的質(zhì)量、發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)/裝配以及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)行為。在確定軸承使用壽命時(shí)，必須考慮到這些作用力。
船舶應(yīng)用
在典型的船舶應(yīng)用中，其環(huán)境通常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此交流發(fā)電機(jī)會(huì)承受與動(dòng)態(tài)環(huán)境和發(fā)電機(jī)組震蕩運(yùn)動(dòng)相關(guān)的加速力。出售用于船舶應(yīng)用的交流發(fā)電機(jī)必須能夠適應(yīng)不同海事當(dāng)局規(guī)定的特定船舶運(yùn)動(dòng)（勞埃德、abs、dnv等）。此類運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生動(dòng)態(tài)軸承負(fù)載，在確定軸承使用壽命時(shí)必須將其考慮在內(nèi)。
海事當(dāng)局通常會(huì)為交流發(fā)電機(jī)必須適應(yīng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)傾斜指定一組特定角度。美國(guó)船務(wù)局規(guī)定了船舶上應(yīng)急動(dòng)力裝置的特定傾斜角度。
污染
當(dāng)滾動(dòng)元件軸承在正常工作條件下運(yùn)行時(shí)，軸承內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件與靜止部件之間的距離極小。如果任何來自環(huán)境或軸承內(nèi)部金屬磨損的顆粒污染物（小型固體顆粒）進(jìn)入這些微小空隙，都可能導(dǎo)致滾道出現(xiàn)永久凹痕（金屬表面退化），隨之可能導(dǎo)致局部應(yīng)力升高和金屬疲勞問題。如果這些顆粒嵌入保持架兜孔中，還會(huì)對(duì)滾動(dòng)元件和保持架造成損壞。一般來說，污染會(huì)縮短軸承的使用壽命。
另一種污染是水分滲入。如果水分滲入軸承，即會(huì)降低軸承中潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能，同時(shí)造成金屬表面腐蝕。這兩種影響都會(huì)導(dǎo)致軸承使用壽命減短。
潤(rùn)滑脂
潤(rùn)滑脂用于潤(rùn)滑滾動(dòng)元件軸承。在特定軸承中使用的潤(rùn)滑脂類型取決于多項(xiàng)因素，如軸承類型、轉(zhuǎn)速、環(huán)境條件、軸承負(fù)載和應(yīng)用要求等。潤(rùn)滑脂中的油分在軸承滾動(dòng)元件、滾道和保持架之間形成一層薄膜，以減少金屬之間的接觸頻率，從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。潤(rùn)滑脂的第二個(gè)功能是散逸軸承內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。如果軸承無法散熱，就可能發(fā)生熱失控現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致軸承過早失效。
就潤(rùn)滑脂而言，另一個(gè)重要方面是軸承所需的潤(rùn)滑脂用量。過多的潤(rùn)滑脂會(huì)影響散熱，從而導(dǎo)致高工作溫度。滾動(dòng)元件（球或滾子）開始攪動(dòng)潤(rùn)滑脂，對(duì)潤(rùn)滑脂造成過度機(jī)械使用和結(jié)構(gòu)分解。這將導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑不足和軸承過早失效。
所有潤(rùn)滑脂都有預(yù)期使用壽命。該預(yù)期壽命受到溫度、速度、負(fù)載、軸承結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件的影響。在較高溫度下運(yùn)行的軸承潤(rùn)滑脂氧化速度會(huì)更快，導(dǎo)致潤(rùn)滑脂使用壽命減短，因此需要更頻繁地進(jìn)行再潤(rùn)滑。用于環(huán)境嚴(yán)重污染的應(yīng)用（采礦應(yīng)用和船舶）的軸承將需要更頻繁地進(jìn)行再潤(rùn)滑。
如果這些顆粒嵌入保持架兜孔中，還會(huì)對(duì)滾動(dòng)元件和保持架造成損壞

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