轉軸是(shì)電機的重要零件之(zhī)一,它支撐各種轉動零部(bù)件的重量並確定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(shū)出機械功率(以電動機為例)的主要零件。
電機轉(zhuǎn)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(dài)深孔的(de)軸和(hé)有中心通孔的軸三種類型。實(shí)心軸在電機中用得最普遍(biàn),一端帶深孔的軸主要用於集電環位於(yú)端蓋外側的繞線轉子異步電(diàn)動機,有中心通孔的軸主要用於(yú)大型電機。
對於中小型電機,轉軸的材料常用45優質碳素結構鋼。對於小功率電機,轉軸的材(cái)料可用35優質(zhì)碳素結構鋼或Q275碳素結構鋼。中小型電機的轉軸選用熱軋圓鋼作為毛坯,其(qí)直徑需按轉軸的最大直徑加上加(jiā)工餘量進(jìn)行選擇,因此,轉軸的切削量是較大的(de)。直徑200mm以(yǐ)上的轉(zhuǎn)軸宜用鍛件。鋼材經(jīng)加熱鍛造後,可使金屬內(nèi)部的(de)纖維組織沿表麵均勻分布,從而可得到較高的機械強度,鍛出階(jiē)梯形還可減少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為(wéi)軸和轉子的典型結構。
對轉軸的(de)加工精度和表麵粗糙度的要求都比較(jiào)高,轉軸與其他零件的配合(hé)也比較緊密。因(yīn)此(cǐ),對轉軸的加工技術要求(qiú)應包括以下幾個方(fāng)麵:
1尺寸(cùn)精度(dù)
兩(liǎng)個軸承檔的直徑是與軸承(chéng)配(pèi)合(hé)的,通過軸承確定轉子(zǐ)在定子內腔中(zhōng)的徑向位置,軸承檔的直徑一般按照m6精度製造。軸伸檔和鍵槽(cáo)的尺寸都是重要的安裝尺寸。鐵心檔、集電環檔或(huò)換向器檔是與相應(yīng)部件配合的部位,對電機的運(yùn)行(háng)性能影響較大。以上各檔的直徑精度要求都較高。兩軸承檔軸肩間的尺寸也不能忽視,否則,會影響電機的軸向間隙,導致電機轉動(dòng)不(bú)靈活,甚至裝配困難。
2形狀精度
滾動軸承內外(wài)圈都是薄壁零件,軸承檔的形(xíng)狀誤差會造成內外圈變形而影響軸的回轉精度,並產生噪(zào)聲。軸伸檔和鐵心檔的(de)形狀誤差會造成與聯(lián)軸器和轉子鐵心的裝配(pèi)困難。對軸的這些部位都應有圓柱度要求,其(qí)中尤以軸承檔和軸伸檔的圓柱度要求(qiú)最高。
3位(wèi)置精度
軸伸檔外圓對兩端軸承檔公共(gòng)軸線的徑向圓跳(tiào)動量過大,將引起振動和噪聲。因此,這個徑向圓跳動量要求較嚴。鍵槽寬度(dù)對軸線的對稱度超(chāo)差,將(jiāng)使有關零部件在(zài)軸(zhóu)上的(de)固定發生困難。因此,對這種(zhǒng)對稱度的要求也較高。兩端的中心孔是軸加工的定位(wèi)基準,也應有良(liáng)好的同軸度。
4表麵粗糙(cāo)度(dù)
配(pèi)合(hé)麵的表麵(miàn)粗(cū)糙度值過大,配合麵容易磨損,將影響配合的可靠性。非配合麵的表麵粗糙度值過大,將降低軸的疲勞強度。軸(zhóu)承檔和軸伸檔的圓柱麵是軸的關鍵(jiàn)表麵,其表麵粗糙度Ra=0.8-1.6um。
轉(zhuǎn)軸和轉子的幾何(hé)公差(chà),以Y180M-4為例有:
轉子外圓對兩(liǎng)端軸承檔公共基(jī)準軸線的徑向圓跳動(0.05mm)。
轉子軸伸外圓對(duì)兩端軸承檔公共基準軸線的徑向圓跳動(0.025mm)。
轉軸軸(zhóu)承檔的圓柱度(0.019mm)
軸伸檔圓度(0.008mm)。
鍵(jiàn)槽對稱度(0.035mm)。