軸是電機中的一(yī)個重要零件,作(zuò)為電機與設備之間機電能量轉換的紐帶,支承轉動零部件、傳遞(dì)力矩和確(què)定轉動零部件對定子的相對位置。因此,電機軸(zhóu)必須具有可靠(kào)的強度(dù)和剛度,確保預設定設計功能(néng)的實現。以下Ms.參簡單闡述各類型電機軸及其特點,為電機軸的選取與設計提供參(cān)考。
軸的種類及其適用性
●按照軸上有無階梯(tī)分類。可分(fèn)為光軸和(hé)階梯式軸兩種。光軸常由冷拉圓鋼製成,可以減少加工軸外圓(yuán)的工(gōng)時,有時用於微型電(diàn)機中。階梯式軸能方便、牢靠地裝設許多不同的零部(bù)件,因(yīn)此,大多數電機都采(cǎi)用這種軸。
階梯式軸中,根據階梯方向(xiàng)的(de)不同,又可分為單向階梯軸(階梯直徑從軸的(de)一端向(xiàng)另一端逐級(jí)減小)和雙(shuāng)向階梯(tī)軸(階梯直徑(jìng)從軸(zhóu)的中(zhōng)部向兩端逐級減小)。
●按照軸(zhóu)坯製造方(fāng)式(shì)分類。可分成圓鋼軸(由(yóu)熱軋圓鋼車成的軸)、鍛造軸(由鍛件製(zhì)成的軸)和焊接(jiē)軸(焊有輻(fú)向筋條(tiáo)的軸)。
由熱軋(zhá)圓鋼車成的軸是中小型電機中最(zuì)常見的軸(zhóu)。軸的(de)材料常用45優質碳素結構鋼。對於小功率電機(jī),有的用Q235普通(tōng)碳鋼。毛坯直徑需按軸的最大直(zhí)徑再加(jiā)上加(jiā)工餘量進行選擇。因此,切削量是比較大的。
直徑在100毫米(mǐ)以上(shàng)的軸宜采(cǎi)用鍛造軸。經過鍛造的鋼材,機械強度較高,而且鍛出階梯軸的大致(zhì)形狀,可以(yǐ)節省原材料和切削(xuē)工時。對於機(jī)械強度要求高的大型軸,例如汽(qì)輪發(fā)電機的軸,常用合金鋼鍛造。
焊接(jiē)軸以輻向筋條代替轉子支架,可(kě)增大轉子內腔的通(tōng)風麵積。但焊接筋條時,容易引起軸的變形,焊接(jiē)後必須經退火處理。在機床(chuáng)上加工時又不連續切削,對刀(dāo)具不利。由於焊(hàn)縫存在,軸的疲勞強度顯著降低,因而不適用於高速電機。
●按照(zhào)軸與鐵心結合方式。可分成中部滾花的軸、熱套用(yòng)軸和中部帶鍵槽的軸。滾花軸用於10千瓦以下的小型電機,可省去加工健和鍵槽的工(gōng)作。但是在把軸壓(yā)入(rù)鐵心時,容易使軸發生變形。在電機(jī)運轉中,有些滾花(huā)結合的轉子鐵心產生軸向移動的現象。這(zhè)種軸變形是由鐵心與軸的配合過緊造(zào)成的,軸向位移是由兩者的配合過盈量不足所造成的。
熱套軸的中間部分既不滾花,也不帶鍵槽。軸與鐵心內孔之間留有一定的過盈量,趁鐵心在熱態時套(tào)入轉軸。隻要過(guò)盈量選擇適(shì)當,轉子鐵心(xīn)與軸(zhóu)的結合是非常可靠的。
中部帶鍵(jiàn)槽的軸又可分成帶一段健槽與帶兩段鍵槽,帶一段鍵(jiàn)槽的軸用(yòng)於小型電機(jī)。帶兩段鍵槽的軸用於中大型(xíng)電機。轉子鐵心(或支架)與(yǔ)軸是用鍵結合的。鐵心(xīn)的軸向固定,一端增(zēng)用凸肩,另一端用弧(hú)形鍵卡在軸(zhóu)上的環(huán)形鍵槽內(nèi)。這種軸能(néng)傳遞較大的力矩,常用於功率較大的電機以及運行中要頻繁正反轉或轉子(zǐ)鐵心不宜熱套的(de)電機。
●按(àn)照軸伸形狀分類。可(kě)分成圓柱形軸伸軸(zhóu)、圓錐形軸伸軸和軸伸帶半(bàn)聯軸器的軸。圓(yuán)柱形軸伸加工方便,在電機中用得(dé)最多。圓(yuán)維形軸輔伸著有緊固螺栓,加工量較大。但所配裝的傳動輪裝卸方便,多用於特種電機。帶半聯軸(zhóu)器的軸主要用於水輪發電機和大型直流電機上(shàng)。
●按照軸心形狀(zhuàng)分類(lèi)。可分成實心軸、一端(duān)帶深孔的軸和有中心通孔的軸。實(shí)心軸在電機中用得最普遍。一端(duān)帶深(shēn)孔的軸主要用於繞線式異步電(diàn)動(dòng)機,以便將轉子上的引出線通過孔內與端蓋外的集電環相接。有中心通孔的軸(zhóu)主要用於大型電機(jī):在雙水內冷的汽(qì)輪發電(diàn)機中,中心通(tōng)孔還作為冷卻水路的一部分。
●按照軸導磁性(xìng)分類。可分成導磁軸與非導磁軸。導磁軸主要用於汽輪發電機中。其(qí)它(tā)電機的軸通常不需要導(dǎo)磁。
●其(qí)它(tā)分類(lèi)方法(fǎ)。按照(zhào)軸伸的數目的不(bú)同,可分成單軸伸軸和雙軸伸軸;按照軸承數目(mù)的不同,可分成單軸承軸、雙軸承輸和多(duō)軸承(chéng)軸。