轉軸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定轉(zhuǎn)動零部件對定子的相對位置,更重要的(de)是,轉軸還是(shì)傳遞轉矩、輸出機械功(gōng)率(以電動機為例)的主要零件。
電機轉軸都(dōu)是階梯軸,按照結構型式(shì),基本上可分為實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸三種類型。實心(xīn)軸在電機中用得最普遍,一端帶深孔的軸主要用(yòng)於集(jí)電環位於端蓋外側的繞線轉子異步電動機,有中心通孔的軸主要用(yòng)於大型電機。
對於(yú)中小型電機(jī),轉軸的材料常用45優質碳(tàn)素結構鋼。對於小功率電機,轉軸的材料可用35優(yōu)質碳素結構鋼或Q275碳素結構鋼(gāng)。中(zhōng)小型電(diàn)機的轉軸選用熱軋圓鋼作為(wéi)毛坯,其直徑需按轉軸的最大直徑加上加工餘量進行選擇,因此,轉(zhuǎn)軸的切削量是較(jiào)大的。直徑200mm以上的轉軸宜用鍛件。鋼材(cái)經加熱鍛造後,可使金(jīn)屬內部的纖維組織沿表麵均勻分布,從而可得到較高(gāo)的機械強度,鍛(duàn)出階梯形還可減少(shǎo)切削餘量,以(yǐ)節省(shěng)材料消耗。圖1-9所示為軸和轉子的典型結構。
對轉軸的加(jiā)工精度和表麵粗糙度的要求都比較高,轉軸與其他零件的配合也比較緊密。因此,對轉軸(zhóu)的加工技術要(yào)求應包括以(yǐ)下幾(jǐ)個方麵:
1尺寸精度
兩個(gè)軸承檔的直徑是與軸承(chéng)配合(hé)的(de),通過軸承確(què)定轉子在定子內腔中的徑向位(wèi)置,軸承(chéng)檔的直徑一般按照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、集電環檔或換向器檔是與相應部件配合的部位,對電機的運(yùn)行性能(néng)影響較大。以上各檔(dàng)的(de)直徑精(jīng)度要求都較高。兩軸(zhóu)承檔軸肩間的尺(chǐ)寸也不能忽視,否則,會影響(xiǎng)電機的軸向(xiàng)間隙,導致電機轉動不靈活,甚至裝(zhuāng)配困難。
2形(xíng)狀精度
滾動軸承內外圈都是薄壁零件,軸承檔的形狀誤差會造成內外圈變形而影響軸(zhóu)的回轉精度(dù),並產生噪聲。軸伸檔和鐵心檔的形(xíng)狀誤差會造成與聯軸器和轉(zhuǎn)子鐵心的裝配困難。對軸的這些部位都應有圓柱度要(yào)求(qiú),其中(zhōng)尤以軸承檔和軸伸(shēn)檔的圓柱度要求最高。
3位置精度
軸(zhóu)伸檔外圓對兩端軸承檔公共軸線(xiàn)的徑(jìng)向圓跳動量過大(dà),將引起振動(dòng)和噪聲(shēng)。因此,這個徑向圓跳動量要(yào)求較嚴。鍵槽寬度對軸線的對稱度超差,將使有關零部件在軸上的固定發生困難。因此,對(duì)這種(zhǒng)對稱度(dù)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(biǎo)麵粗糙度
配合(hé)麵的表麵粗糙度值過大,配合麵容易磨損,將影響配合的可靠性。非配合麵的表麵粗糙度值(zhí)過大,將降低軸的疲勞強度。軸承檔和軸伸檔的圓柱麵(miàn)是軸的關鍵表(biǎo)麵,其表麵粗糙度Ra=0.8-1.6um。
轉(zhuǎn)軸和轉子的(de)幾(jǐ)何公差,以Y180M-4為(wéi)例有:
轉子外圓對兩端軸承檔公共基準軸線(xiàn)的徑(jìng)向圓(yuán)跳(tiào)動(0.05mm)。
轉(zhuǎn)子(zǐ)軸伸外圓對兩端軸承檔公共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(jiàn)槽對稱度(0.035mm)。