汽车发动机轴承一般指汽车发动机自身及其附件上所使用的轴承:即曲柄连杆机构、配气机构、燃料系、润滑系、冷却系及点火系中使用的轴承。本节介绍在上述机构或系统中应用比较普遍的发电机轴承、水泵轴承、通风器轴承、传动带张紧轮轴承及增压器轴承。
发电机轴承
(一)分类
汽车点火系中的发电机有并激直流发电机和半导体整流发电机两种。
其中,交流发电机因发电能力强、转速范围大、结构紧凑、工作可靠和使用寿命长而呈迅速发展的趋势。对发电机轴承而言, 适应这一发展意味着必须提高承载能力、极限转速、旋转精度、润滑与密封性能及噪声性能
(二)设计分析
发电机轴承在半导体整流交流发电机中的使用如图?
发电机轴承一般为深沟球轴承和带防尘或密封结构的深沟球轴承, 受力较大的带轮侧有时也采用双列球轴承、圆柱滚子轴承或其它结构型式的轴承。发电机轴承的选用首先应考虑计算寿命达到要求, 其次应考虑极限转速、密封、润滑、噪声及游隙问题。
1.极限转速
轴承样本中列出的极限转速是在标准条件下的极限转速, 选用轴承时应按实际使用条件对其进行修正。当修正值低于使用转速时, 应另选轴承或进行高速设计。
2.密封
高速性和密封性是发电机轴承密封设计相互矛盾的两种特性。轻接触型高速旋转密封圈具有良好的力矩、温升、防尘和脂密封性能,但其防泥水性能欠佳;而以密封性为主的接触型密封圈又将产生过高的温升。因此,发电机轴承的密封设计必须兼顾高速和密封这两种相互矛盾的特性。为了兼顾密封性和高速性, 一种良好的密封设计是在轻接触密封圈外增加甩油环, 由轻接触密封圈和甩油环形成迷宫密封, 从而有效防止泥水进入的双重密封结构, 这种设计的基本结构如图:
外层密封圈由甩油环和轻接触密封唇两部分构成, 并与外圈和内层密封圈形成迷宫密封, 高速和低速时分别由迷宫密封和轻接触密封唇防止泥水进入,从而实现了从低速到高速整个速度范围内的优良密封性能。
3 . 润滑
一般从适应高转速、耐高温、良好的低温起动性能及低噪声等方面考虑发动机轴承润滑脂的选择。
润滑脂的高速适应性可通过计算轴承的Ka Dm N 值由表确定。
由于低噪声的需要, 发电机轴承润滑脂不能过稠, 以提高润滑脂对滚动体振动的阻尼作用, 并在低温时防止因出现干摩擦而导致噪声和起动力矩增大。
基于上述原因及对耐高温和防水性能的考虑, 发电机轴承的润滑一般采用复合钙基脂。
轴承润滑脂填充量可根据其脂润滑极限转速和实际工作转速之比确定。