Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utvärdering av en ny typ av lagerinbyggnad för traktionsmotorer
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2008 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Evaluation of a new traction motor bearing arrangement (English)
Abstract [en]

The thesis evaluates a new kind of bearing arrangement in a traction motor that ABB has

developed. Since the arrangement is designed in a new and innovative way it needs to be

evaluated to see if it is safe to use. In today’s traction motors, bearings with a big internal

clearance (C4-clearance) are used. The basic idea of the new arrangement is to reduce the fits

between the bearing and shaft/house. By doing so, it will be possible to use bearings with less

internal clearance (C3-clearance). The new arrangement makes the assembling in production

a lot easier.

When reducing the fits it is important to assure that the bearing still not moves around the

shaft during operation. To do that, axial force will be used to press the bearing against a high

friction shim fitted between the bearing and the shaft. The friction shim is made of a thin steel

foil with diamond particles fixed in a nickel matrix on both sides.

The thesis evaluates several questions concerning the new arrangement. Some of the

questions concerns different bearing selections, internal radial clearance calculations, force

distribution caused by the friction shim, bearing lubrication and bearing currents. To answer

this questions theoretical models, FEM-analysis’s and practical investigations are used. The

practical investigation mainly involves an investigation of the surface quality of the coating

on the friction shim.

The calculations of the bearings internal radial clearance show that this area will not be a

problem in the new arrangement. One important problem that might result in damage bearing

rings is fretting between the bearing and the shaft. This problem can be solved by using glue

in the contact area between the bearing and the shaft. The investigation of the friction shim

showed some surface defects with chipped off coating as the most crucial. This issue is of

great importance because it might result in coating particles inside the bearing with a potential

bearing failure as a result.

Abstract [sv]

Examensarbetet utvärderar en ny typ av lagerinbyggnad i en traktionsmotor som ABB tagit

fram. Eftersom lagerinbyggnaden är utformad på ett nytt och innovativt vis, som aldrig

tidigare använts, måste denna verifieras. I dagens traktionsmotorer används lager med ett stort

internt glapp (C4-glapp). Idén med den nya inbyggnaden är att man genom den nya

konstruktionen ska kunna byta från dessa lager till ett lager med ett mindre glapp (C3-glapp).

Fördelen med att kunna göra detta är att dessa lager är billigare samtidigt som den nya

konstruktionen gör att montaget av lagren blir enklare.

Användningen av lager med ett mindre internt glapp gör det nödvändigt att minska greppet

mellan lager och axel/hus, som idag är relativt kraftigt, för att behålla ett lagom glapp. För att

hålla lagret på plats ska man i stället spänna in lagret axiellt mot en friktionsbricka. Viktigt

vid denna förändring är att man säkerställer att lagret med den nya konstruktionen ändå sitter

fixt mot framförallt axeln.

I examensarbetet utvärderas flera frågeställningar som rör den nya inbyggnaden så som

internt glapp vid olika lager och passningar, kraftöverföring via friktionsbrickan,

lagersmörjning samt lagerströmmar. Metoden som används för att utvärdera de olika

problemområdena är teoretiska modeller, FEM-beräkningar samt praktiska undersökningar.

De praktiska undersökningarna innefattar framförallt undersökning av friktionsbrickan som är

en av de mest kritiska komponenterna i den nya inbyggnaden.

Utifrån glappberäkningarnas resultat kan det konstateras att denna faktor inte ska utgöra något

problem för den nya inbyggnaden. Ett problem som dock kan tänkas ställa till problem är

fretting på grund av att passningen mellan lager och axel/hus reduceras. Detta problem kan

dock lösas genom att applicera ett lim i kontakten mellan lager och axel. Undersökningen av

friktionsbrickan visade att det fanns ytdefekter som tyder på avverkat material på brickans

yta. Dessa ytdefekter är ett allvarligt fel som kan innebära problem för den nya inbyggnaden i

och med att skadorna kan ge upphov till att partiklar från brickan hamnar i lagret.

Den nya lagerinbyggnaden är tillämpbar förutsatt att man kan försäkra sig om att det aldrig

lossar partiklar från friktionsbrickorna. Vid monteringen på axeln bör man dock överväga att

använda sig av ett lim för att minska risken för att det uppstår fretting (passnigsrost) mellan

lagret och axeln.

Place, publisher, year, edition, pages
2008.
Series
2008:62 MKN 006
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100683OAI: oai:DiVA.org:kth-100683DiVA: diva2:544172
External cooperation
ABB Machines,Peter J Isberg
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-13 Created: 2012-08-13 Last updated: 2012-08-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Henrik Carlsson(5243 kB)552 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5243 kBChecksum SHA-512
b28bf347969ce04410128d746764e9f3c709dce0a63143a911cc900a6be8ae7b9a9ad659b0b43952ab810773998202a30fd0cbb7a45a8c78291a93e43039bfa6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 552 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 83 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf