一站式(shì)精密五(wǔ)金件加工製造
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電機斷軸發生在軸伸根部和軸伸端軸承位根部位置的情況居多(duō)。
如果電機出現了軸斷裂現象,應對軸斷(duàn)裂麵進(jìn)行宏觀觀(guān)察和微觀分析,找出斷口(kǒu)裂紋源位置及原因所在,從根本(běn)上使問題得到抑(yì)製。
軸斷裂麵處於軸上軸承安裝處(chù)的過渡圓(yuán)角(jiǎo)區域(軸承(chéng)安裝根部)。如果斷口(kǒu)表麵齊整並與軸向垂直,無縮頸和塑性變形痕徑。斷口疲勞條帶明顯,從外圓向中心延伸,最終瞬斷區麵積小於軸截麵積的 15%。
電機軸力學計算分析(xī)由於電機軸為階梯軸,不同階梯截麵(miàn)處承(chéng)受的力矩和應力是不同(tóng)的。電機運行時軸(zhóu)受到彎扭力矩的共同作用,如果某一階梯截麵承受應力過大,則可能最先在階梯截麵過渡圓弧處萌發裂紋和發生斷裂,因此找(zhǎo)出電(diàn)機軸受力危險截麵,對(duì)判斷軸斷裂原因有重要作用。
電機軸斷裂的原因歸納
電機軸斷裂是多(duō)個因素疊加的結果。本文列舉幾種最常見的原因:
1、製造潛在質量問題。電(diàn)機軸斷(duàn)裂形式屬於低應力旋(xuán)轉彎(wān)曲疲勞斷裂,其(qí)根本原因為電機軸生產加工過程中存在缺陷,如軸肩過渡圓(yuán)角無工藝控製要求(qiú)、焊後未(wèi)進行熱處理、堆焊層夾雜物超級,導致軸肩圓角應力集(jí)中,在旋轉(zhuǎn)彎曲(qǔ)力矩的作用下(xià)產生疲勞(láo)開裂,最終導致了電機(jī)軸的斷(duàn)裂。
2、安裝問題。如果采用皮帶輪傳動,皮帶張緊力偏大(大於皮帶廠(chǎng)家建議值),增(zēng)大了(le)電機軸的負荷,是電機軸發生斷裂的(de)促成因素。采用聯(lián)軸器安裝的電機,如果不能(néng)保證電機與設(shè)備軸(zhóu)線的同軸度,同樣會導致軸疲勞斷裂。
3、幅板軸斷裂。排(pái)除安裝因素外(wài),幅板軸(zhóu)常會在幅板焊(hàn)接位置(zhì)出現不規則(zé)裂紋,大多數電機生產廠家通(tōng)過退火工藝、並在幅板與主軸連接的兩端,通過加工應力槽的方式解決該類軸的斷(duàn)軸問題。竄軸無論什麽電機在什麽時候都(dōu)不應該竄軸,稍微有一點活動量,對電機本身影響不(bú)大,竄動量大到一定程度,就會有電流增加,電機溫度升高,機械衝擊加大,還可能(néng)影響其他設(shè)備等具體問題。
導致電機竄軸的原因分析
1、機械中心與磁場中心不一致。電動機在(zài)運行時,其轉子將定位於(yú)磁場中心,而轉子主軸與(yǔ)兩軸承間有一個機械中心(即電機轉(zhuǎn)子兩端軸肩與軸承間間距相等的位置)。這兩個中心可能存(cún)在不一致,安裝時如果以機械中心為基準來調整軸肩間距(jù),當電機啟動後,轉(zhuǎn)子將自動定位於磁場(chǎng)中心,電機軸的軸向竄動,將破(pò)壞原安裝時調整好的軸向間距。當這個偏差不大時,對於(yú)齒輪式聯軸器,可(kě)以由內外齒輪套的預留軸向間隙補償(cháng);如果超過了聯軸器預留軸向(xiàng)間隙時,則聯(lián)軸器及被傳動軸將受(shòu)到一個軸向外加力,造成部件的端麵摩擦,產生發熱等有害影響。
2、對於(yú)滑動軸承電機,轉動軸係按聯軸器找中心時出現誤差(chà)。軸在軸承(chéng)中不對中的(de)偏差會對軸承增(zēng)加很大的附加力矩(jǔ),由於電機轉子(zǐ)能在一定範圍內沿軸向來回遊動,軸(zhóu)係中心不正時,聯軸(zhóu)器會產生固定方向的軸向分力,使轉子在軸向分力的(de)作用(yòng)下克服磁(cí)場力向一側推動,導致電機轉子擋油肩胛與軸承外側巴氏合金發生動靜摩擦。
3、電機轉子兩端的揚度不(bú)符(fú)合要求。電機轉子兩端軸頸揚度(dù)不合理,會(huì)引起電機轉(zhuǎn)子在自身重力軸向分力(lì)的作用(yòng)下克服磁場力向揚度小的一端滑(huá)動。因此,電機軸兩(liǎng)端揚度合理(lǐ)是消除(chú)軸向分力的關鍵。
轉子由於自重作用存在靜撓度,這就表現為轉子水平放置時(shí)兩端或者(zhě)說軸頸(jǐng)會向(xiàng)上揚起。用精密水平儀測得的這個揚起值習慣(guàn)上叫轉子揚度。
鑒於電機竄軸的(de)各種原因,在電機設計、製造和安裝過(guò)程中應規避問題,在實際過程中通過一些必要的手段抑製和預防問題(tí)的發生也很(hěn)關鍵。
● 軸與轉子的配合選擇過盈配合。如果因配合問題(tí)出現竄動,大多數是由於軸的加工(gōng)尺寸出現問題,因為(wéi)轉子軸孔(kǒng)內徑由衝模決定,理論上不(bú)會出現太大問題。
● 軸(zhóu)承兩端的波形彈墊(diàn)沒有安裝,或波形彈墊質量存在問題。有的電機使用工況,對(duì)軸的竄動量要求相對嚴格,電機製造(zào)廠家通過增加波形彈墊的方式解(jiě)決(jué)問題,也有的廠家對於采用密(mì)封軸承的小電機在端蓋上增加(jiā)了止動擋(dǎng)圈。
● 風扇(shàn)產(chǎn)生的(de)軸向力,即電機運行時風對風扇葉的軸向力,但由此導致的竄動量非常小。
● 軸承與端蓋配合選擇不合適,或(huò)是由於加工質量問題(tí)導致兩者配合出現較大的間隙。