轉軸(zhóu)是電機的重要零件之一,它支撐各種轉動零部件的重量並確(què)定轉動(dòng)零部(bù)件對定子的相(xiàng)對位置,更重要的是,轉軸還是傳遞轉矩、輸出機(jī)械功率(以電動機為例)的主要零件。
電機轉軸(zhóu)都是階梯軸,按照結構型式,基本上(shàng)可分為實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸三種類(lèi)型。實心軸在電機中用(yòng)得最普遍,一端帶深(shēn)孔的軸主要用於集電環位於(yú)端蓋外側的繞線轉子(zǐ)異步電動機,有中心通孔的軸主要用於大型(xíng)電機。
對於中小型電機,轉軸的材料常用(yòng)45優質碳素結構鋼。對於小(xiǎo)功率電機,轉軸的材料(liào)可用35優(yōu)質碳素結構鋼或Q275碳素結構鋼。中小型(xíng)電機的(de)轉軸選用(yòng)熱軋圓鋼作為毛坯,其直徑需按轉軸的最大(dà)直(zhí)徑加上加工餘量進行選擇,因此,轉軸的(de)切削(xuē)量是較大的。直徑200mm以上的轉軸宜用鍛件。鋼材經加熱鍛造後,可使金屬內部的纖維組織沿表(biǎo)麵(miàn)均勻分布,從而可(kě)得到較高的機械強(qiáng)度,鍛出(chū)階(jiē)梯形還可減少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為軸和轉子的典型結構(gòu)。
對轉軸的加(jiā)工精度(dù)和表麵粗糙度的要求都比較高,轉軸與(yǔ)其(qí)他零件的配合也比較緊密。因此,對(duì)轉軸的(de)加工技術要求應包括以下幾個方麵:
1尺寸精度
兩個軸承檔的直徑是與軸承配合的,通(tōng)過軸承確定(dìng)轉(zhuǎn)子在定子內腔中的徑向位置,軸承檔的直徑一般(bān)按照m6精度製造。軸伸檔和(hé)鍵槽的尺寸都是重要的安裝尺寸。鐵心檔、集電環檔(dàng)或換向器檔是與相應部件配合的部位(wèi),對電機的運行性能影(yǐng)響較大。以上各檔的直徑(jìng)精度要(yào)求都較高。兩軸承檔軸肩間的尺寸也不能忽視,否則,會影響電(diàn)機的軸向間隙,導致電機轉動不靈活,甚(shèn)至裝配(pèi)困難。
2形狀精度
滾動軸承內外圈都是薄壁零件,軸(zhóu)承(chéng)檔的形狀誤差會造成內外圈變形而影響軸的回轉精度,並產生噪聲。軸伸檔和鐵心檔的形狀誤(wù)差會造成與聯軸器和轉子鐵心的(de)裝配困難。對軸的(de)這些部位都應有圓柱度要求,其中尤以軸承檔和軸伸檔的圓柱度要求最高。
3位置精度
軸伸檔外(wài)圓對兩端軸承檔(dàng)公共軸線的徑向圓跳動量過大,將(jiāng)引起振動和噪聲。因此,這個徑(jìng)向圓跳(tiào)動(dòng)量要求較嚴。鍵槽寬度對軸線的對稱度超差,將使有關零部件在(zài)軸上的固定發生困難。因此,對這種對稱度的要求也較高(gāo)。兩端的中心孔是軸加工的定位基準(zhǔn),也應有良好的同軸度。
4表麵粗糙度
配合麵(miàn)的表(biǎo)麵粗糙度值過大,配合麵容易磨損,將影響配合的可靠性。非配(pèi)合麵的表麵粗糙度值過大(dà),將降低軸的疲勞強度。軸承檔(dàng)和軸伸檔的圓柱麵是(shì)軸的關鍵表麵,其表麵粗糙度Ra=0.8-1.6um。
轉軸和轉子的幾(jǐ)何公差,以Y180M-4為例有:
轉子外圓對兩端軸承檔(dàng)公共基(jī)準軸線的徑向圓跳動(0.05mm)。
轉子軸伸外(wài)圓對兩端軸承檔公共基準軸線的徑向(xiàng)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)。