軸是(shì)電機中的一個重要零件,作為電(diàn)機與設備之間機(jī)電能量轉換的紐帶,支承轉動零部件、傳遞力矩和確定轉動零部件對定子的相對位置。因此,電機軸必(bì)須具有(yǒu)可靠的強度和剛度,確保預設定設計(jì)功能的實現。以下Ms.參簡單闡述各類型電機軸及其特點,為電機軸的選(xuǎn)取(qǔ)與設計提供參考。
軸的(de)種類及其適用(yòng)性
●按照軸上有無(wú)階梯分類。可分為光(guāng)軸和階梯式軸兩種。光軸常由冷(lěng)拉圓鋼製成(chéng),可(kě)以減少加工軸外(wài)圓的工時,有時(shí)用於微型電機中(zhōng)。階梯式軸能方便、牢靠地裝設許多不同的零部件,因此(cǐ),大多數電機都采用這種軸。
階梯(tī)式軸中,根據階梯方向(xiàng)的不同,又可分為單向階梯(tī)軸(zhóu)(階梯直徑從(cóng)軸的一(yī)端向另一端逐級減小)和(hé)雙向階梯軸(階梯(tī)直徑從軸的中部向兩端逐級減小)。
●按照(zhào)軸坯(pī)製造方式分類。可分成圓鋼軸(由(yóu)熱軋圓鋼車(chē)成的軸)、鍛造軸(由鍛件製成的(de)軸)和焊接軸(焊有輻向筋條的軸)。
由熱軋圓鋼(gāng)車成的(de)軸是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(shì)比較大的。
直徑在100毫米以上的軸宜采用鍛造軸。經過(guò)鍛造的鋼材,機械強度較高(gāo),而且(qiě)鍛出階(jiē)梯軸(zhóu)的大(dà)致形(xíng)狀,可以節省原材料和切(qiē)削工時。對於機械強(qiáng)度要(yào)求高的大型軸(zhóu),例如汽輪發電機的軸,常(cháng)用合(hé)金鋼鍛造。
焊接軸以(yǐ)輻向筋條代替轉子支架,可增大(dà)轉子內腔的通風麵積。但焊(hàn)接筋條時(shí),容易引起軸的變形,焊(hàn)接後必須(xū)經退火處理。在機(jī)床上加工時又不連續切削,對刀具不利。由於焊(hàn)縫(féng)存在,軸的疲勞強度顯著降低,因而不適用於高速(sù)電機。
●按照軸與鐵心結合方式。可分成中部滾花的(de)軸、熱套用軸和中部帶鍵槽的軸。滾花(huā)軸用於10千(qiān)瓦以下的小型電機,可(kě)省去加工健和鍵槽的(de)工作。但是在把軸(zhóu)壓入鐵(tiě)心時,容易使(shǐ)軸發生變形(xíng)。在電機(jī)運轉中,有些滾花結(jié)合的轉子鐵心產生軸向(xiàng)移動的現象(xiàng)。這種軸變形是由鐵心與軸的配(pèi)合過緊造成的,軸向位(wèi)移是由兩者的配(pèi)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(xīn)內孔之間留有一定的過盈量,趁鐵心在熱態時套入轉軸。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成帶一段健槽與帶兩段鍵槽,帶一段鍵槽的軸用於小型(xíng)電機。帶兩段鍵槽的軸用於中大型電(diàn)機。轉子鐵心(或支架)與軸是用鍵結合的。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鍵槽內。這種軸能傳遞較大的力矩,常用於功率較大的電機以及運行中要頻繁正反轉或轉子鐵心不(bú)宜熱套的電機。
●按照軸伸形狀分(fèn)類。可分成圓柱(zhù)形軸伸軸、圓錐(zhuī)形軸伸軸和軸伸帶半聯軸器的軸。圓柱形軸伸(shēn)加工方便,在(zài)電(diàn)機中(zhōng)用得最(zuì)多。圓維形軸輔伸著有(yǒu)緊固螺栓,加工(gōng)量較大。但所(suǒ)配裝的傳動輪裝卸方便,多(duō)用於特種電機。帶半聯(lián)軸(zhóu)器的軸主要用於水輪發電機和大型直(zhí)流電機上。
●按照軸心形狀分類。可(kě)分成實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸。實心軸在電機中用得最普遍。一(yī)端帶深孔的軸主(zhǔ)要用於繞線式異(yì)步電動機,以便將轉子上的引(yǐn)出線通過孔內與端蓋(gài)外的集電環相(xiàng)接。有中心通孔的軸主要用(yòng)於大型電機:在雙水內冷的汽輪發電機中,中心通(tōng)孔還作為冷卻水路的一部分。
●按照軸導磁性分類。可(kě)分成導磁軸與非導磁(cí)軸。導磁(cí)軸主要用於汽輪發電機中。其它電機的軸通常不需(xū)要導磁。
●其它分類方法。按照軸伸的數目的不同,可(kě)分成單軸伸軸和(hé)雙軸伸軸;按(àn)照軸承數目的不同,可分成單軸承軸、雙軸承輸和多軸承軸。