
Когда говорят про корпус подшипника электродвигателя, часто думают, что это просто 'железка' для крепления. На деле — это узел, где сходятся вибрация, тепло и механические нагрузки. Если ошибешься в посадке подшипника или толщине стенки — мотор начнёт гудеть, как старый трактор. У нас в цехе такие случаи были: заказчики привозили корпуса с трещинами у посадочных мест, а виной — неверный расчёт литейных напряжений.
Раньше для корпусов брали чугун — дешево, но вес и коррозия убивали. Сейчас перешли на алюминиевые сплавы, особенно АК12 или АК9ч. У АО 'Тайчжоу Цзинъи Электромеханика' на это есть машины литья под давлением 160-800Т. Но тут нюанс: если скорость подачи расплава высокая, в теле корпуса остаются раковины. Мы как-то партию забраковали — заказчик жаловался на перегрев подшипников, а причина оказалась в скрытых порах near рёбер жёсткости.
Точность пресс-форм — отдельная тема. На том же заводе делают оснастку с допусками до 0,05 мм, но если охлаждение каналов неравномерное — корпус ведёт. Однажды пришлось переделывать партию для двигателей 5,5 кВт: посадка подшипника вышла с конусностью, и валы заклинивало после 200 часов работы.
Сейчас многие требуют корпуса для электромобилей — там вибрации другие, частоты выше. Приходится добавлять рёбра жёсткости, но без перерасхода металла. У АО 'Тайчжоу Цзинъи Электромеханика' есть ЧПУ для финишной обработки посадочных мест, но если отливка кривая — даже станок не спасёт.
Зазор между подшипником и корпусом — это палка о двух концах. Слишком туго — при нагреве алюминий расширится сильнее стали, подшипник зажмёт. Слишком свободно — биение. Мы обычно держим H7 для серийных моторов, но для высокооборотных лучше J6. Кстати, смазочные каналы часто забывают проектировать. Был случай: корпус красивый, а подшипник горит — потому что масло не доходит до внутренней обоймы.
Термообработка корпусов — спорный момент. Некоторые не делают её вовсе, но тогда остаточные напряжения от литья могут 'выпустить' геометрию через полгода. На tzjyjk.ru пишут про контроль качества, но на практике даже у них бывают отклонения. Мы сами проверяем корпуса на твердомере — если меньше 80 HB, для мощных моторов не годится.
Ещё момент — крепёжные лапы. Если их отливать заодно с корпусом, бывает усадка неравномерная. Приходится фрезеровать плоскость, иначе мотор стоит криво. Для нас это стало стандартной доработкой, хотя заводы часто экономят на этом этапе.
В электроках другие нагрузки — не столько радиальные, сколько осевые. Корпус должен держать ударные токи и вибрации от инвертора. У АО 'Тайчжоу Цзинъи Электромеханика' есть профили для таких случаев, но мы тестировали их образцы — при -40°C алюминий становится хрупким, появляются микротрещины. Пришлось добавлять легирующие добавки.
Системы охлаждения теперь встраивают прямо в корпус. Каналы для жидкости — это сложно отливать, если пресс-форма не продумана. Один наш заказчик требовал каналы диаметром 8 мм, но при литье они заужались до 6. Решили только после перехода на медные сердечники в оснастке.
Герметичность — отдельная головная боль. Для уличных моторов корпус должен быть IP54, но если стык фланца неровный — вода просачивается. Мы используем тесты с подачей воздуха под давлением, но не все заводы это делают. На tzjyjk.ru упоминают экологический контроль, но про герметичность — ни слова. Думаю, это упущение.
Даже идеальная отливка может испортиться при обработке на ЧПУ. Например, если корпус крепить в патроне слишком сильно — деформируются посадочные места. Мы предпочитаем мягкие кулачки, но это дороже. У АО 'Тайчжоу Цзинъи Электромеханика' есть обрабатывающие центры, но их настройка — чёрный ящик. Как-то получили партию с биением 0,1 мм вместо заявленных 0,03.
Резьбовые отверстия под клеммную коробку — мелочь, но критичная. Если их нарезать после покраски — стружка остаётся внутри, короткие замыкания случаются. Мы теперь всегда сверлим до финишной обработки.
Балансировка — миф для многих. Корпус с подшипником должен быть сбалансирован как единое целое, но часто это игнорируют. Результат — вибрация на высоких оборотах. Проверяем на стенде, но идеальных данных нет даже у крупных производителей.
В 2021 году мы заказали у АО 'Тайчжоу Цзинъи Электромеханика' партию корпусов для двигателей 15 кВт. В спецификации требовали припуск на механическую обработку 2 мм, но в углах рёбер жёсткости его недолили. Пришлось снимать 1,5 мм, и стенка стала тоньше нормы. Для нагрузок в 2000 об/мин — рискованно.
Другой случай — корпуса для насосов. Там вибрации случайные, и крепёжные уши отламывались. Оказалось, проблема в ориентации волокон при литье. Перешли на модифицированные сплавы с кремнием, но стоимость выросла на 15%.
Сейчас экспериментируем с гибридными корпусами — алюминиевый корпус с чугунными вставками для подшипников. Дорого, но для спецтехники работает. АО 'Тайчжоу Цзинъи Электромеханика' такое пока не делает, но их профили для новых энергоавтомобилей — шаг в правильном направлении.
Корпус подшипника — не просто оболочка. Это расчёт, материалы, контроль. Даже у проверенных поставщиков бывают осечки. Наша практика показывает: тесные контакты с заводом, like tzjyjk.ru, помогают, но нельзя слепо доверять даже их сертификатам. Всегда нужны свои tests — от проверки твёрдости до циклических нагрузок.
Будущее — за индивидуальными решениями, особенно для редких моторов. Серийные корпуса дешевле, но если нужна надёжность — лучше заказывать кастомные. У того же завода есть услуги под заказ, но сроки часто срывают.
И да, никогда не экономьте на обработке посадочных мест. Лучше переплатить за ЧПУ, чем потом менять подшипники каждые три месяца. Проверено на горьком опыте.