机构应用9－４　电机驱构运动中的旋转轴承设计

应用要点：　电机驱动机构进行旋转运动时，使用旋转轴承的主要目的是避免电机转轴承受横向负载。

１、电机驱动扬机装置

图为，利用卷盘将重物上举的卷扬机装置。卷扬机的主要功能就是通过卷盘转动绳锁将重物进行上举的作业过程。最简单的设计形式就是将卷盘直接安装在电机的转轴上，由电机转轴带动卷盘旋转，实现重物的上举。

值得注意的是，重物向下的重力（重量）完全是由电机的转轴来承担的。也就是说，电机不但要进行旋转带动机构运行，还要承担起重物带来的侧向重力力量。这个侧向的重力对于电机来讲，会增加电机转轴转动的摩擦力，造成电机的转动负担。还会造成电机转轴的弯曲、变形，甚至损伤。

当电机在静止状态或匀速卷取运行（相对静止）的上举过程时，电机转轴的侧向重力是固定的Ｍｇ力量大小，即侧向重力等于重物质量与重力加速度的乘积。而当电机开始转动时，还会产生相应的加速度，所以在前面的力量基础上，还要加入因加速度产生的作用力，它的大小为加速度与质量的乘积Ｍａ。

所以，在静止状态或相对静止状态（匀速状态）中，

Ｆ侧向重力＝质量ｘ重力加速度＝Ｍｇ

而在具有加速度的运动状态下，

Ｆ侧向重力＝质量ｘ重力加速度＋质量ｘ旋转加速度

＝Ｍｇ＋Ｍａ

电机的主要功能是传递旋转输出动力，重物的侧向重力是电机转轴的额外负载，会影响电机的运行状态，过大的负荷还会导致电机的损坏，弯曲，变形，影响正常的使用功能。

在卷盘与电机转轴之间加入旋转轴承结构，就可以让重物的重力力量由轴承来承担，电机与旋转轴承结构之间只传递旋转动力。也就是说，重物侧向重力由旋转轴承结构来承受和抵消，避免了电机转轴在运行中的侧向重力负担。

2、电机驱动正时皮带，传送带运动

如图，利用电机驱动正时皮带，传送带的时候，如果采用直接将滑轮安装在电机转轴上的驱动方法，那么在机构启动时，还是会有来自加速度比例的横向力量作用在电机转轴上。

同样，在滑轮与电机轴承之间使用旋转轴承连接，让正时皮带机构的横向力量作用在旋转轴承上，使电机转轴不再承受该负荷，减少电机的损耗和运行压力。