軸是電機中(zhōng)的一個重要零件,作為電(diàn)機與設備之間機電(diàn)能量轉換的紐帶,支(zhī)承轉動零部件、傳遞力矩和確定(dìng)轉動零部件對定子的相對位(wèi)置。因此,電機(jī)軸必須(xū)具有可靠的強度和剛度(dù),確保預設定設計功能的實(shí)現(xiàn)。以下Ms.參簡單闡述各類型電機軸及其特(tè)點,為(wéi)電機軸的選取與設計提供參考。
軸的種類及其適用性
●按照軸(zhóu)上有無階梯分類。可分為光軸(zhóu)和階梯式軸(zhóu)兩(liǎng)種。光軸常由冷拉圓鋼製成,可以減少加(jiā)工軸外圓(yuán)的工時,有時用於微型電機中。階梯式軸能方(fāng)便、牢靠地裝設許多不同的零部件,因此,大多數電機都采用這種軸。
階梯式軸中,根據階梯方向的不同,又可分(fèn)為單向(xiàng)階梯軸(階梯直徑從軸的一端向另一端逐級減小)和雙向階梯軸(階梯直徑從軸的(de)中部(bù)向兩端逐級減小)。
●按照軸(zhóu)坯製造方式分類。可分成圓鋼(gāng)軸(由熱軋圓(yuán)鋼車成的軸)、鍛造軸(zhóu)(由鍛(duàn)件製成的軸)和焊接軸(焊有輻向筋條的軸)。
由熱軋圓鋼車成的軸是中小型電機(jī)中最常見的軸。軸的材(cái)料常用45優質碳素結構鋼。對於小功率電機,有(yǒu)的用Q235普通碳鋼。毛坯直徑需按軸的最大直徑再加上加工餘量進行選擇。因此,切削量是比較大的。
直(zhí)徑在(zài)100毫米以上(shàng)的軸宜采用鍛造軸。經(jīng)過鍛造的鋼材,機械強度較高,而(ér)且鍛出階梯軸(zhóu)的大致(zhì)形(xíng)狀,可以節省原(yuán)材料和切削工時。對於機械強度要求高的大型軸,例如汽輪發電機的軸,常用(yòng)合金鋼鍛(duàn)造。
焊接軸以(yǐ)輻向筋條代替轉子支架,可增大轉子內腔的通風麵積。但焊接筋條時,容易引起軸的變形,焊接後必須經退火處理。在(zài)機床上加工時又(yòu)不連續切削,對刀具(jù)不利。由於焊縫存在,軸的疲勞強度顯著降低,因而不適用於高速電機。
●按照軸與鐵心結合方式。可分成中部滾花的軸、熱(rè)套用軸和中(zhōng)部(bù)帶鍵(jiàn)槽的軸。滾花軸用(yòng)於10千瓦以下的小型電機,可省去加工健(jiàn)和鍵槽的(de)工作(zuò)。但是在把軸壓入鐵心時,容易使軸發生變形(xíng)。在電機運(yùn)轉中,有些滾(gǔn)花結合的(de)轉子鐵心(xīn)產生(shēng)軸向(xiàng)移動的現象。這種(zhǒng)軸變形是由鐵心與軸的配合過緊造成的,軸向位移是由兩者的配合過盈(yíng)量不足所(suǒ)造成的。
熱套(tào)軸的中間部(bù)分既不(bú)滾花,也不帶鍵槽。軸與鐵心內(nèi)孔之間留有(yǒu)一定的(de)過盈量,趁鐵(tiě)心(xīn)在熱態時套入轉軸。隻要(yào)過(guò)盈量選擇適當,轉子鐵心與軸的結合是非常(cháng)可靠的。
中部帶鍵槽(cáo)的軸又可分成帶(dài)一段健槽與帶兩段鍵槽,帶(dài)一段鍵(jiàn)槽的軸用(yòng)於小型電機。帶兩段鍵槽的軸用於中大型電機。轉子鐵心(或支架(jià))與軸是用鍵結合的。鐵(tiě)心的軸向固定,一端增用凸肩,另(lìng)一端用弧形鍵卡在(zài)軸上的環形鍵槽內。這種軸能傳遞較大的力矩,常(cháng)用於功率較大的電機以(yǐ)及運行中要頻繁正反轉或轉子鐵心不宜熱套的(de)電機。
●按照軸伸形狀分類。可分成圓柱形軸伸軸、圓錐形軸伸軸和軸伸帶半聯軸器的軸(zhóu)。圓柱形軸(zhóu)伸加工方便,在電機(jī)中用得最多。圓維形軸輔伸(shēn)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。帶半聯軸器的軸主要用於水輪發電機和大型直(zhí)流電(diàn)機(jī)上(shàng)。
●按照軸心形狀分類。可分成實心軸、一端帶深孔的軸和有(yǒu)中心通孔的軸。實心軸在電機中用得最普遍。一(yī)端帶深孔(kǒng)的軸主要用於繞線式異步電動機,以便將轉子(zǐ)上的(de)引出(chū)線通過孔內與端蓋外的(de)集電環相接。有中心通孔的軸主要用於大型電機:在(zài)雙水內(nèi)冷的汽輪(lún)發電機中,中心通孔還作為冷卻水路的(de)一部分。
●按照軸導磁性分類。可分(fèn)成導磁軸與非導磁軸。導磁軸主要用於汽輪發電機中(zhōng)。其它電機的軸通常不需要導磁。
●其它(tā)分(fèn)類方法。按照軸伸的數目的不同,可(kě)分成單軸伸軸和雙軸伸軸;按照軸承數目的不同,可分(fèn)成單軸承軸(zhóu)、雙軸(zhóu)承輸(shū)和多軸承軸。