軸是電機中的一個重要零件,作為電機與設備之間機電能量轉換的紐(niǔ)帶,支承轉動零部件、傳遞力矩和確定轉(zhuǎn)動零(líng)部件對定子的相對位置。因(yīn)此,電機軸必須(xū)具有可靠的強度和剛度,確(què)保預設(shè)定設計功能的實現。以下Ms.參簡單闡述各類型電(diàn)機軸及(jí)其特點,為電機軸的選取與設計提供(gòng)參考。
軸的種類及其適用性
●按照軸上有無階梯分類。可分為光軸和階梯式軸兩種(zhǒng)。光軸常由冷拉圓鋼製成,可以減少(shǎo)加工軸外圓的工(gōng)時,有時用於微型電機中(zhōng)。階(jiē)梯式軸能(néng)方便、牢靠地(dì)裝設許多不(bú)同的零部件,因此,大多數電機都采用這種軸。
階梯(tī)式(shì)軸中,根據階梯方向的(de)不同,又可分為單向階(jiē)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(zhóu)的中部向兩端逐級減(jiǎn)小)。
●按照軸坯製造方(fāng)式分類。可分成圓鋼軸(由熱軋圓鋼(gāng)車成的軸)、鍛造軸(由(yóu)鍛件製成的軸)和焊接(jiē)軸(焊有(yǒu)輻向(xiàng)筋條的軸)。
由熱軋圓(yuán)鋼車成的軸是(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Q235普通碳(tàn)鋼。毛坯直徑需按軸的最(zuì)大直徑再加上加工(gōng)餘量進行選擇。因此,切削量是比較大的。
直徑在(zài)100毫米以上的(de)軸宜采用(yòng)鍛(duàn)造軸。經過(guò)鍛造的鋼材,機械強度較高,而且鍛出階梯軸的大(dà)致形狀(zhuàng),可以節省原材料和切削工時。對於機械強度要求高(gāo)的大型軸,例如汽輪(lún)發電機的軸,常用(yòng)合金(jīn)鋼鍛造。
焊(hàn)接軸以(yǐ)輻向筋條代替轉子(zǐ)支架,可增大轉(zhuǎn)子內腔的通風麵積。但焊接筋條時,容易引起軸的變形,焊接後必須經退火處理。在機床上(shàng)加工時又不連續切削,對(duì)刀具不利。由於焊縫存在,軸的疲勞強度顯著降低,因而不適用於高速電機(jī)。
●按照軸與鐵心結(jié)合方式。可分(fèn)成中(zhōng)部滾花的軸、熱套用軸和中部帶鍵槽的(de)軸。滾花軸用於10千瓦以下的小型電機,可省去加工健和鍵槽(cáo)的(de)工作。但是在把軸壓入鐵心時,容易使軸發(fā)生變形。在電機運轉(zhuǎn)中,有些滾花結合(hé)的轉子(zǐ)鐵(tiě)心產生軸向移動的現象。這種軸變形(xíng)是由鐵心與軸的配合過(guò)緊造成的,軸向位移是由兩者的配合過盈量不足所造成(chéng)的。
熱(rè)套軸的中間部分既不滾花,也不(bú)帶鍵槽(cáo)。軸與鐵心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(hé)是非常可靠的(de)。
中部帶鍵槽的軸又可分成帶(dài)一段健槽與帶兩段鍵槽,帶一段鍵槽的軸用於小型電機。帶兩段鍵槽的軸用於中大型電(diàn)機(jī)。轉子鐵心(或支架(jià))與軸是用鍵結合的。鐵心的軸向固定,一端增用(yòng)凸肩,另一端用弧形鍵卡在軸(zhóu)上的(de)環形鍵槽(cáo)內。這種軸(zhóu)能(néng)傳遞(dì)較大的力矩,常用於功率較大的電機(jī)以(yǐ)及運行中要頻繁正反轉或轉子鐵心不宜熱套的電(diàn)機。
●按照軸伸形狀分類。可分成圓柱形軸伸軸、圓錐形軸伸軸和軸伸帶半聯軸器的軸。圓柱形軸伸加工方便,在電機中用得最多。圓維形軸輔伸著有緊固螺栓,加工(gōng)量較大。但所配裝的傳動輪裝卸方便,多用於特種電機(jī)。帶半聯軸器(qì)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(xíng)狀分類。可分成實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸。實(shí)心軸在電機中用(yòng)得最普遍。一端帶深孔的軸主要用於繞線式異步電動(dòng)機,以便將轉子上的引出線(xiàn)通(tōng)過孔內與端蓋外的集電環相(xiàng)接。有中心通孔的軸主要用於大型電機:在雙水內冷的汽輪發電機中,中心通孔還(hái)作為冷(lěng)卻(què)水路(lù)的一(yī)部分。
●按照軸導磁性分類。可分成導磁軸與非導磁軸。導磁軸主要用於汽輪發電機中。其(qí)它電機(jī)的軸通常不需要導磁。
●其它(tā)分類(lèi)方法。按照軸伸的數目的不同,可分成(chéng)單軸伸軸和雙軸伸軸;按照(zhào)軸承數目的(de)不同(tóng),可分成單軸承軸、雙軸承輸和(hé)多軸承軸。