轉軸是電機的重要零件之一,它支撐各種轉動零部件(jiàn)的重量並確定(dìng)轉動零部件對定子的相對位置,更重要的是,轉軸還是傳遞轉矩、輸出(chū)機(jī)械(xiè)功率(以電動機為例)的主(zhǔ)要零件。
電機轉軸都是階梯軸,按照結構型式,基本上可分為實心軸、一端(duān)帶深孔的軸和有中心通孔的軸三種類型。實心軸在電(diàn)機(jī)中用(yòng)得最普遍,一(yī)端帶深孔的軸(zhóu)主要用於集電環位於端蓋外側的繞(rào)線轉子異步電動機,有中心通孔(kǒng)的(de)軸主要用於大型電機。
對於中小型電機,轉軸的材料常用45優(yōu)質碳(tàn)素結構鋼。對於小功率電機,轉軸(zhóu)的材(cái)料可用35優質碳素結構鋼或Q275碳素結構鋼。中小型電機的轉軸選用(yòng)熱軋圓鋼作為毛坯,其直(zhí)徑需按轉軸的最大直徑加上加工餘量進(jìn)行選擇,因此,轉軸(zhóu)的切削量是較大(dà)的。直徑200mm以上的轉軸(zhóu)宜用鍛件。鋼材經加熱鍛造後,可(kě)使金屬內部的纖維組織沿(yán)表麵均勻分布,從(cóng)而可得到較高的機械強度,鍛出階梯形還可減(jiǎn)少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為軸和轉子的典型結構。
對轉軸(zhóu)的加工精度和表麵粗糙(cāo)度的要求都比較高,轉軸與其他零件的配合也比較緊密。因此,對轉軸的加工技術要求應包(bāo)括以下幾個(gè)方麵:
1尺寸精度
兩個軸承檔的直徑是與軸承配合(hé)的(de),通過軸承確(què)定轉子在定(dìng)子內(nèi)腔(qiāng)中的徑向位置,軸(zhóu)承檔(dàng)的直徑一般按照m6精度製造。軸伸檔和鍵(jiàn)槽的尺寸都是重要的安裝尺寸(cùn)。鐵心檔、集電環檔或換向(xiàng)器檔是與相應部件配合的部位,對電機(jī)的運行(háng)性能影響較大(dà)。以上各檔的直徑精(jīng)度要求(qiú)都較高。兩軸承檔軸肩間的尺寸也不能忽(hū)視,否則,會影響電機的軸向間隙,導致電機轉動不靈活,甚至裝配困難。
2形狀精度
滾動軸承(chéng)內外圈都是薄(báo)壁零件,軸承檔的形狀誤差會造成內外圈變形而影響軸的回轉精度,並(bìng)產生噪聲。軸(zhóu)伸檔(dàng)和鐵心檔的形狀誤(wù)差會造成與聯軸器和(hé)轉子鐵(tiě)心的裝配困難。對軸的這些部位都應有圓柱度要(yào)求,其中(zhōng)尤以(yǐ)軸承檔(dàng)和軸伸檔的(de)圓柱度要求最高。
3位置精度
軸伸檔外圓(yuán)對兩端軸承檔公共(gòng)軸線的徑向圓跳動量過大,將引起振動(dòng)和噪聲(shēng)。因此,這個徑向圓跳動量要求較嚴。鍵槽寬度對軸線的對稱度超差,將使(shǐ)有關零部件在軸上的固定發生困難。因此,對這種對稱度(dù)的要求也較高(gāo)。兩端的中心孔是(shì)軸加工的定位基準,也應(yīng)有(yǒu)良好的同軸度。
4表麵粗糙度
配合麵的表麵粗(cū)糙度值過大(dà),配合麵容易(yì)磨損,將影響配合的可(kě)靠性。非配合麵的表(biǎo)麵粗糙(cāo)度值過(guò)大,將降低軸的疲勞強度。軸承檔和軸伸檔的圓柱麵是軸的關鍵表麵,其(qí)表麵粗糙度Ra=0.8-1.6um。
轉軸和轉子的幾何公差,以Y180M-4為例有:
轉(zhuǎn)子外圓對兩(liǎng)端軸承檔公共基準軸線的徑(jìng)向圓跳動(0.05mm)。
轉(zhuǎn)子軸伸外圓對兩端軸承檔(dàng)公共(gòng)基準軸線的徑向圓跳動(0.025mm)。
轉軸軸承檔的圓柱度(0.019mm)
軸伸檔圓度(0.008mm)。
鍵槽對稱度(0.035mm)。