电机轴承的配置（一柱一球结构）

在电机的轴承配置中，一柱一球结构（也可以被称作一球一柱结构）的轴承配置方式也是一种常见的轴承布置方式，这种结构布置方式是电机一段轴承采用深沟球轴承，另一端采用圆柱滚子轴承，如下图所示。

这种电机轴承配置方式中，深沟球轴承作为定位端轴承，而圆柱滚子轴承作为非定位端轴承存在于整个轴系统中。这是因为一般而言常用的NU和N系列的圆柱滚子轴承通常不具备轴向承载能力，即便是带挡边的圆柱滚子轴承，其轴向承载能力也来自于滚动体和滚到的滑动摩擦，因此不适合做定位轴承。而一柱一球结构中的深沟球轴承具备一定的轴向承载能力，足以起到定位的作用。

一柱一球的电机轴承配置中，由于圆柱滚子轴承的径向承载能力较大，因此圆柱滚子轴承主要用于承受轴系统中的径向负荷，而深沟球轴承负责和圆柱滚子轴承一起支撑整个轴系统，同时对轴系统进行轴向定位。受到深沟球轴承轴向承载能力的限制，一柱一球的轴承配置的电机一般不用于大轴向负荷的场合。

对于一般的电机而言，径向负荷通常会被施加在轴伸端，因此采用一柱一球结构的电机轴承配置方式都会将圆柱滚子轴承放置在轴伸端，用以承受大径向负荷。这种情况比较典型的应用就是皮带轮负荷的电机驱动结构中。

在一柱一球结构中，电机非固定端（也被称作游动端）的轴向移动是通过圆柱滚子轴承内部轴向移动能力实现的，因此在外界设计的时候，不论是定位端还是非定位端的轴承均需要对轴承内圈和外圈进行轴向固定。

综上，电机中一柱一球的轴承布置方式通常的使用方法是：将深沟球轴承布置与电机的非轴伸端，作为定位轴承使用，它和圆柱滚子轴承一同支撑电机转子。圆柱滚子轴承被布置在轴伸端，用于承受较大的径向负荷，而其自身对轴系统不承担轴向定位作用，仅仅作为非定位端存在。

使用一柱一球结构的注意事项

虽然一柱一球结构是常见的电机轴承布置方式之一，但是在日常的使用中，仍然会出现各种问题，下面就常见的一柱一球布置结构的常见问题做个说明：

圆柱滚子轴承的最小负荷问题

一柱一球结构中的圆柱滚子轴承径向承载能力较大，用于承受较大的径向负荷。但与此相对应的是，圆柱滚子轴承形成滚动所需要的最小负荷也较大。因此，如果电机轴伸端的径向负荷并不大的时候，应该采用双深沟球轴承的布置方式，如果使用了一柱一球结构，那么可能会使圆柱滚子轴承出现最小负荷不足的情况。宏观表现就是轴承可能出现发热等现象。

比较常见的情况就是，电机是联轴节负载，其径向负荷并不大，但是电机轴承布置采用了一柱一球结构。使用中就有比较大的可能性出现圆柱滚子轴承过热的情况。

深沟球轴承的最小负荷问题

一柱一球结构的电机轴承布置方式中，较大的径向负荷施加在轴伸端，由圆柱滚子轴承承担。此时电机轴系统支撑结构的受力类似于跷跷板形式或者是杠杆形式，其中跷跷板的支点在圆柱滚子轴承上。而这个杠杆支撑结构中电机转子自重与外界径向负荷成为一对相反的力矩。这样的结构中，电机非轴伸端的深沟球轴承径向负荷就会减小。一种情形就是，刚好电机转子和外界轴伸端的径向负荷相平衡，导致非轴伸端的深沟球轴承几乎没有径向负荷（或者小于最小负荷）。这样就会导致深沟球轴承由于最小负荷不足，而造成轴承过热的现象。

正是基于以上考虑，一般使用一柱一球配置的电机结构中，后端的深沟球轴承可以比轴伸端的圆柱滚子轴承型号小一些。这个深沟球轴承仅仅能够支撑电机转子，并且进行轴向定位即可。

另一种情形是，如果电机具有一定的轴向负荷，那么这个时候，非轴伸端的深沟球轴承也需要承担这个轴向负荷。若轴系统的轴向负荷较大，则需要考虑更大轴向负荷承载能力的轴承，例如角接触球轴承等。关于角接触球轴承使用的注意事项，会另外撰文说明。