軸是電機(jī)中的一個重要零件,作為電機與設備之間機電能量轉換的紐帶,支承轉(zhuǎn)動零部件、傳遞力矩和確定轉動零部件對定子的相對位置。因(yīn)此(cǐ),電機軸必(bì)須具有可靠的強度和剛度,確保預設定設計(jì)功能的實現。以(yǐ)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(zhóu)的種類及其適用性
●按照軸上有無階梯分類。可分為光軸和階梯式軸兩種。光軸常由冷拉圓鋼製成,可(kě)以減少加工軸外圓的工時,有時用於微型電機中。階梯式軸能方便、牢靠(kào)地(dì)裝設許多不同的零部件,因此,大(dà)多數電機都采用(yòng)這種軸。
階梯式軸(zhóu)中,根據階梯(tī)方向的(de)不同,又可分為單(dān)向階梯軸(階梯直徑從軸的一端向另一端逐級減小)和雙向階梯軸(階梯直徑從軸的中部向兩端逐級減小)。
●按照軸坯製造方式分類。可分成圓鋼軸(由(yóu)熱軋圓鋼車成的軸)、鍛造軸(由鍛(duàn)件製成的軸)和焊接軸(焊有(yǒu)輻向筋條的軸)。
由熱軋圓鋼(gāng)車成的(de)軸是(shì)中小型電機中最常見的軸。軸的材料常用45優質碳素結構鋼。對於小功率電機,有的用(yòng)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(cǐ),切削量(liàng)是比較大的。
直徑在100毫米以上的軸宜采用鍛造軸。經過鍛造的鋼材,機械強度較高,而且鍛出階梯軸的大致形狀(zhuàng),可(kě)以(yǐ)節省原材(cái)料和切削工時。對於機械強度要求高的大型軸,例如(rú)汽輪發電(diàn)機的軸,常用合金鋼鍛造。
焊接軸以輻向筋條代替轉子支架,可增大轉子內腔的通風麵積(jī)。但焊接筋條時,容易引起軸的變形,焊接(jiē)後必須經(jīng)退火處理。在機床上加(jiā)工時又不(bú)連續切削(xuē),對刀具不利。由於焊縫存在,軸的疲勞強度顯(xiǎn)著降低,因而不(bú)適用(yòng)於高速電機。
●按照軸與鐵(tiě)心(xīn)結合(hé)方式。可分成中(zhōng)部滾花的軸、熱(rè)套用軸(zhóu)和中部帶鍵槽的軸。滾花軸用於10千瓦(wǎ)以下的小型電機,可省(shěng)去加工健和鍵槽的工作。但是在把軸壓入鐵心時,容易使軸發生變形。在電機運轉中(zhōng),有些滾花結合的轉子鐵心產(chǎn)生軸向移動的現象(xiàng)。這種軸(zhóu)變形是由鐵心與(yǔ)軸的配合過緊造(zào)成(chéng)的,軸向位移是(shì)由兩者的配合過盈量不足所造成的。
熱套軸的(de)中間部分既不滾花,也不帶鍵槽。軸與鐵心內孔之間留有(yǒu)一定的過盈量,趁鐵心在熱(rè)態時套入轉軸(zhóu)。隻要過盈量選擇適當,轉子鐵心與軸的結合是非常可靠的。
中部帶鍵槽的軸又可分(fèn)成帶一段健槽與帶兩段鍵槽,帶一段(duàn)鍵槽(cáo)的軸用於小(xiǎo)型(xíng)電機。帶兩段鍵槽的軸用(yòng)於中大型電機。轉子鐵心(xīn)(或支架)與軸是用鍵(jiàn)結合的。鐵心的軸向固定,一端增用凸肩,另一端用弧形鍵卡在軸上的環形(xíng)鍵槽內。這種軸能傳遞(dì)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(zhuǎn)或轉(zhuǎn)子鐵(tiě)心不宜熱套的電機。
●按照軸伸形狀分類。可分(fèn)成圓柱形軸伸軸、圓錐形軸伸軸(zhóu)和軸伸帶半聯軸器的軸。圓柱形軸伸加工方便,在電機中用(yòng)得最多。圓維形軸輔伸著有緊固螺栓,加工量較(jiào)大。但所配裝(zhuāng)的傳動輪裝卸(xiè)方便,多用於特種電機。帶半聯軸器的軸主要(yào)用於水輪(lún)發電機和大型直流電機(jī)上。
●按(àn)照(zhào)軸心形狀分類。可(kě)分成實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸。實心軸在電(diàn)機中用得最普遍。一(yī)端帶深孔的軸主要用於繞線式異步電動機,以(yǐ)便將轉(zhuǎn)子上的(de)引出(chū)線通過孔內與端(duān)蓋外的集電環相接。有中心通孔的軸主要用於大型電機:在雙(shuāng)水內冷的(de)汽輪發(fā)電機中,中心通孔還(hái)作為冷卻水路的一(yī)部分。
●按照軸導磁性分類。可分成導磁軸與非導磁(cí)軸。導磁(cí)軸主要(yào)用於汽輪發電機中。其它電機的軸通常不需要導磁。
●其它分類方法。按照軸伸的數目(mù)的不同,可分(fèn)成單軸伸軸和(hé)雙軸(zhóu)伸軸(zhóu);按照軸承數目的不同,可分(fèn)成單軸承軸、雙軸承輸和多軸承軸。