电机中应用波形弹簧时常见的问题

在电机轴承系统布置中，经常使用弹簧给一些轴承施加预负荷。对于大型电机一般使用的是柱弹簧。而对于小型电机而言，最常使用的则是波形弹簧

，或者碟形弹簧。

波形弹簧通过成形波纹的弯曲力矩产生弹力、而传统的螺旋弹簧则是通过卷绕钢丝的扭矩产生弹力。在波形弹簧和螺旋弹簧弹力相同时，波形弹簧只占用最多50%的轴向空间，与其偏转范围相比，波形弹簧也具有更加线性的力曲线。

在电机系统中，波形弹簧被用于负荷和变形量均不大，要求弹簧刚度较小，需施加的轴向力的场合。波形弹簧重量轻，体积小，适用于减重和空间有限的工作场合。

波形弹簧也有很多种类，常见的如下：

单圈波形弹簧

专用于降低预负荷和公差

通过紧贴孔，节省径向空间

防止径向堵塞(卡紧)

多圈（对顶）波形弹簧

与传统螺旋弹簧相比，节省50%的装配空间

具有比单圈更高的偏转潜力

Wavo 弹簧弹簧

适用于需要正向力的小型轴向和径向空间

提供高弹力精确的负荷和更多的偏转其性能具有较高的可预测性。

线形弹簧

适合于负荷承载设备，可加固元件以及形成阻力

负

在电机中，用作给轴承施加预负荷的波形弹簧多数都是单片式波形弹簧。

波形弹簧在电机轴承系统中的作用是施加轴向与负荷，那么这个弹簧的弹力就应该等于所需要施加的预负荷值。也就是波形弹簧在试验高度下的弹力，应该在轴承所需要的轴向预负荷值范围内。超过这个范围，波形弹簧就会出现磨损。

然而发生这样的磨损，对波形弹簧是不利的，因此对轴承的预负荷也不利。那么弹簧被压紧变形之后，为什么会出现这样的磨损呢？

很大的可能性是轴承系统在运行中出现了振动，这个振动的方向可能有径向和轴向分量。导致轴承端面和波形弹簧发生了接触摩擦，出现这样的磨损。如果选用smalley的波形弹簧，不仅可以给轴承施加预负荷，还可以消除部分轴承的自由移动，降低轴承的噪音。

除此以外，波簧的磨损还有一个可能就是轴承外圈严重的跑圈。这个一般仔细观察并不难发现。

如果在电机中，对波形弹簧施加一个轴向力，波形弹簧在合理范围内变形，并不会损伤波形弹簧的能力。即便是超出变形范围，波形弹簧损失弹力能力，考虑到金属的弹性，也不至于断裂。那么我们在实际工况中遇到的波形弹簧的断裂是怎么形成的呢？

金属的断裂最开始是疲劳引起的，和轴承的疲劳道理一样。往往是剪应力反复出现，并达到一定次数，导致疲劳发生。

如果波形弹簧仅仅在一个剪应力下工作，是很难发生疲劳断裂的。那一定是剪应力往复出现的结果。对于电机而言，最大的可能性是电机工作在振动场合，波形弹簧不停的出现压缩，回弹，再压缩，再回弹，在这样的情况下，波形弹簧断裂的可能性较大。

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