1. 從材料上來講,齒輪箱內(nèi)的零部件基本都是鋼件,熱傳導(dǎo)系數(shù)差異不大,結(jié)構(gòu)也更為剛性,熱傳導(dǎo)和熱膨脹通常較為均勻。而電機(jī)內(nèi)部有鋼,有銅,有鋁,材料復(fù)雜,材料熱膨脹系數(shù)和熱傳導(dǎo)存在差異。
2. 齒輪箱里的熱源主要來自于齒輪的嚙合,而齒輪的設(shè)計(jì)通常是長(zhǎng)徑比比較小的,因而熱膨脹后尺寸的變化更多的是徑向方向,軸向影響較小。電機(jī)則不同,定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)通常是長(zhǎng)徑比較大,溫度升高時(shí)軸向尺寸變化更明顯。
3. 齒輪箱的溫升通常不高,一般在 20°C 至 60°C 范圍內(nèi),高負(fù)載情況下溫升可能會(huì)高一些,但通常比電機(jī)溫升低(電機(jī)溫升一般在50-100℃,甚至更高)。由于溫升較低,齒輪箱軸的軸向熱膨脹量通常小于電機(jī)軸。
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(圖片來自于kumera)
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(圖片來自ANSYS)
4. 齒輪箱里有良好的散熱介質(zhì)——潤(rùn)滑油,潤(rùn)滑油會(huì)帶走熱量,讓熱量在整個(gè)箱體內(nèi)分布更均勻。而電機(jī)不論是采用何種冷卻方式,很難做到內(nèi)部熱量分布均勻。
綜合以上因素,實(shí)際中齒輪箱軸的熱膨脹量通常在0.1至1mm左右,而電機(jī)的軸向熱膨脹量可能達(dá)到幾毫米。因而電機(jī)軸承通常采用浮動(dòng)端設(shè)計(jì),而齒輪箱不需要。
但有一點(diǎn)需要注意,雖說大部分齒輪箱軸承不需要浮動(dòng)端設(shè)計(jì),但是各零部件公差設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將潛在的熱膨脹量考慮進(jìn)去,如不能彌補(bǔ)熱膨脹量,就要考慮浮動(dòng)設(shè)計(jì)。