Technische Fallstudie: Ausgleich von Axiallagertoleranzen und Wärmedehnungen in einem Elektromotor

Optimierung der Lagerbaugruppe in Elektromotoren durch Smalley Crest-to-Crest®-Wellenfedern, die Toleranzen und Wärmedehnungen effizient ausgleichen

Kundenherausforderung

Ein Hersteller von Elektromotoren stand vor einem Problem in der Lagerbaugruppe: Dort wurden gestanzte Wellenfedern eingesetzt, deren Aufgabe es war, den Toleranzaufbau der Lagerkomponenten sowie die Auswirkungen von Wärmedehnungen während des Betriebs auszugleichen. Die verwendeten gestanzten Federn mit nur einer Windung wiesen jedoch eine sehr hohe Federrate auf. Diese war zwar erforderlich, um bei der oberen Arbeitshöhe die notwendige Last bereitzustellen, führte jedoch dazu, dass bei der unteren Arbeitshöhe eine übermäßig hohe Belastung entstand. Die Folge war ein vorzeitiger Ausfall der Lager.

AFC Lösung

Als Lösung empfahlen wir den Einsatz einer Smalley Crest-to-Crest®-Wellenfeder, um eine deutlich geringere Federrate in der Baugruppe zu erzielen. Diese  Wellenfedern werden aus durchgehendem Flachdraht gefertigt. Dadurch lässt sich die Federrate proportional zur Anzahl der eingesetzten Windungen reduzieren. Auf dieser Basis konnten die Federn so ausgelegt werden, dass nur minimale Unterschiede zwischen den Belastungen bei oberer und unterer Betriebshöhe entstehen. 

Mehrwert des Kunden

Durch den Einsatz der CTC-Wellenfeder kann der Elektromotor nun deutlich kompakter konstruiert werden, während gleichzeitig die erforderliche Last bei einer sehr niedrigen Federrate bereitgestellt wird. Toleranzen sowie thermische Ausdehnungen lassen sich innerhalb der notwendigen geringen Lastunterschiede zuverlässig ausgleichen. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Federcharakteristik, die zu einem ruhigeren Motorlauf und einer deutlich längeren Lebensdauer beiträgt.

 

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