带有挠性轴承座的轴承系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轴承系统，所述轴承系统包括被支撑在挠性轴承座（３２）中的轴承（５０），该轴承系统例如用于分数马力屏蔽磁极类型电动马达中。轴承系统是自动对准的，轴承座能够偏斜以补偿转子轴的径向对准偏差。一个转动锁定机构限制轴承在轴承座内转动。在优选实施例中，轴承座是由一种弹性材料制成的并且轴承是由高性能塑料聚合物制成的，以使该轴承系统是非润滑性的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承。本专利技术特别涉及一种轴承系统和用于该系统的挠性轴承座。本专利技术的技术背景小型分数马力“屏蔽磁极”类型马达可用在许多应用中，例如在制冷系统中用于提供空气循环。众所周知，屏蔽磁极电感应马达具有转子，所述转子包括转子主体，转子主体支承相对于转子主体转动安装的轴。所述转子主体可旋转地布置在磁性定子组件中的开口内，所述磁性定子组件通常是由多个对准的环形定子叠片形成的。包围一部分定子的电场绕组使定子叠片磁化以便提供驱动转子所需的磁动势。在空气循环系统中，在转子轴上安装叶轮以驱动空气流。在常规的屏蔽磁极马达中，转子轴贯穿机壳，机壳包括延伸到转子开口的每一端并且通常被螺栓固定在定子上的支座。所述机壳限制转子主体相对于定子进行轴向和径向移动，并且支撑保持转子轴轴向和径向对准的轴承。因此轴承在使转子轴自由转动的同时能够保持转子的稳定和对准。1994年2月15日授权给Nutter的美国专利No.5,287,030中描述了这种马达的一个例子，这篇文献在这里作为参考。这种分数马力马达尤其适用于使马达在可能是数年的长时间内定期持续运转的应用中。因而马达必须是非常耐用的、非常不易出故障的并且最好在其使用期内几乎不需要维修保养的。达到这些性能中最易于出现问题的零件是轴承，轴承在马达的整个使用期内与旋转轴进行长期的摩擦接触。为了保持转子轴的适当对准，屏蔽磁极类型马达通常使用被压铸铝或锌轴承座定位的球径、油浸粉末金属轴承或球轴承。这些类型的轴承需要一直暴露在润滑剂中，润滑剂会使马达的使用寿命受到很大的限制。这个问题在高温环境下尤为突出，这是因为，在高温环境下，用于使轴承润滑的油会随着时间耗尽，通常会使轴承系统出现严重的故障。人们还已知道，将塑料的或非金属的轴颈轴承以压入配合的方式紧密地安装到轴承座中。但是，这种轴承系统需要在压入配合操作后进行机加工，这大大地增大了马达的制造成本。另外，尽管压入配合的轴颈轴承在装配过程中将会被定位在轴承座中，但是，由于轴承和机壳之间的干涉配合，因此有时马达的性能会因轴承的固定位置不能在转予轴对准中产生轻微的偏差而不能达到最佳。如果马达在工作过程中出现震颤或者摇晃，那么由于轴承不能阻抑因轴/轴承转动的扰动而产生的振动，因此可能出现严重的振动和振鸣。这些问题在金属轴承被金属轴承座支撑的情况下尤为突出，并且因此，这些部件的紧密机加工也是重要的。也存在使用塑料轴承座支撑以干涉配合的方式紧密安装在轴承座中的金属轴承的轴承系统。在美国专利No.5,287,030中描述的系统使用了一种以压入配合的方式安装在塑料轴承座中的塑料轴承。但是，在所有的这些系统中，轴承座是刚性的，从而使精确的轴承对准和适当的轴承润滑对于马达的正常工作是很重要的，并且由于轴承在工作过程中不能自对准，从而减少了马达的使用寿命并且通常会使马达的工作效率随着时间的推移而被降低。人们还已知道，使用以压入配合的方式安装在金属轴承座中的塑料轴承，但是当安装轴承时，轴承座在干涉配合的范围内接近轴承内径，而干涉配合又需要对内径进行精密的机加工以为转子轴恢复适当的间隙。另外，压入配合操作不能在安装过程中使轴承对准。专利技术概述本专利技术提供一种轴承系统，该轴承系统包括被支撑在挠性轴承座中的轴承，该轴承系统例如用于分数马力屏蔽磁极类型的电动马达中。在优选实施例中，轴承被嵌入模制在轴承座中以形成轴承座/轴承混合组件，这有助于轴承系统的制造和便于将轴承装配到马达中。在优选实施例中，轴承座被嵌入模制在轴承周围，这能够确保轴承被适当地支撑并且在将其装配到马达上的过程中不会出现对不准的问题。在本专利技术中，由于轴承座具有挠性，因此本专利技术所涉及的轴承系统是自动对准的，从而能够补偿转子轴径向对准的偏差以维持马达的最佳效率和减少轴承的磨损，延长轴承系统的使用寿命。另外，优选实施例使用一种具有弹性的弹性材料轴承座，从而能够有效地阻抑可能在该系统中产生的振动。在优选实施例中，轴承座和轴承是由非金属材料构成的。轴承可由一种不需要润滑剂的高性能塑料构成以延长马达的使用寿命。本专利技术的其它方面可用在使用金属轴承的轴承系统中。在本专利技术的优选实施例中，带法兰的轴承或者衬套轴承设有开口，所述开口具有与转子轴相对应(complimentary to)的轴承表面。轴承座模制在轴承的大部分法兰或衬套周围，形成能够牢固地支撑轴承的轴承插座，并且轴承座和轴承之间具有非常紧密的公差。最好利用转动锁定机构(例如，分布在轴承的衬套周围的扁平部分)限制轴承在轴承座内转动。由于弹性材料轴承座是挠性的，因此通过轴承座自身的挠度可使轴承与转子轴保持适当的对准关系，轴承座具有支撑轴承和对轴承的偏差进行补偿的作用，从而能够调节轴承以适应转子轴的轴向节距偏差，提高轴承系统的使用寿命。在一个实施例中，轴承座模制有带肋条的定位柱和/或相应的(complimentary)插槽，定位柱被固定到所述相应的(complimentary)插槽中。本专利技术的这个方面能够简化轴承座与马达之间的装配。因此，本专利技术提供一种与马达(10)结合使用的轴承系统，马达(10)具有转子轴(16)和转子(12)，转子(12)在通过定子(20)的开口内转动，所述轴承系统包括轴承座(32)，轴承座(32)包括包围轴承并且以相对于轴承座(32)固定的方式支撑轴承的插座，其特征在于，所述轴承座(32)适于安装在马达(10)上以使轴承(50)中的开口(56)设置在转子轴(16)的轴线附近，以及轴承座具有足够的挠性以使转子轴(16)可相对于轴承座(32)偏斜并使轴承(50)移动到与转子轴(16)的轴线对准的位置，但同时轴承座(32)还具有足够的刚性以便在马达(10)的工作过程中使转子(12)与定子(20)保持相互分隔的关系。本专利技术还提供马达(10)，马达(10)具有转子轴(16)和转子(12)，转子(12)在通过定子(20)的开口内转动，马达(10)具有轴承系统，所述轴承系统包括一个或多个轴承(50)，每一个轴承(50)具有一个开口(56)，开口(56)具有至少一个轴承表面(58)以与转子轴(16)保持径向对准的关系，所述轴承系统还包括一个或多个轴承座(32)，每一个轴承座(32)包括包围轴承并且以相对于轴承座(32)固定的方式支撑轴承的插座，其特征在于，所述轴承座(32)适于安装在马达(10)上以使轴承(50)中的开口(56)设置在转子轴(16)的轴线附近的定子(20)的相对端上，以及轴承座具有足够的挠性以使转子轴(16)可相对于轴承座(32)偏斜并使轴承(50)移动到与转子轴(16)的轴线对准的位置，但同时轴承座(32)还具有足够的刚性以便在马达(10)的工作过程中使转子(12)与定子(20)保持相互分隔的关系。附图的简要说明在以例示的方式示出本专利技术的优选实施例的附图中，附图说明图1是本专利技术所涉及的马达的前视图，图2是图1中所示马达的侧视图，图3是根据本专利技术的轴承系统的截面图，图4是图3中所示系统中的轴承的平面图，图5是使用图2中所示轴承座的机壳的截面图，图6、图6a和图6b是根据本专利技术的轴承座的另一个实施例的截面图，图7是根据本专利技术的轴承座的又一个实施例的截面图，以及图8是使用图7中所示轴承座的机壳的截面图。对专利技术的详细描述图1和图2示出了本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与马达结合使用的轴承系统，马达具有转子轴和转子，转子在通过定子的开口内转动，所述轴承系统包括轴承座，轴承座包括包围轴承并且以相对于轴承座固定的方式支撑轴承的插座，其特征在于，所述轴承座适于安装在马达上以使轴承中的开口设置在转子轴的轴线附近，以及轴承座具有足够的挠性以使转子轴可相对于轴承座偏斜并使轴承移动到与转子轴的轴线对准的位置，但同时轴承座还具有足够的刚性以便在马达的工作过程中使转子与定子保持相互分隔的关系。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：CS斯滕塔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]