轉軸是電機(jī)的重要(yào)零件之一,它支撐各種轉動零部(bù)件(jiàn)的重量並確定轉(zhuǎn)動零部件對定子的相對位(wèi)置,更重要的(de)是,轉軸還是傳(chuán)遞轉矩、輸出機械功率(以電動機(jī)為例)的主要(yào)零件。
電機轉軸都是階梯軸,按照結構型式,基本上可分為實心軸、一端帶深(shēn)孔的軸和有中心通(tōng)孔的軸三種類型。實心軸在(zài)電(diàn)機中用得最普遍,一端帶(dài)深孔的軸(zhóu)主要用於集電環位於端蓋外側的繞線轉(zhuǎn)子異步電(diàn)動機,有(yǒu)中心通(tōng)孔的軸主要用於大型電(diàn)機(jī)。
對於中小型電(diàn)機,轉軸的材(cái)料常(cháng)用45優質碳素結構鋼。對(duì)於小功率(lǜ)電機,轉軸的材料可用35優質碳素結構鋼或(huò)Q275碳素結構鋼。中小型電機的轉軸(zhóu)選用熱軋圓鋼作為毛坯,其直徑需按轉軸的最大直徑加上加(jiā)工餘量進行選擇,因此,轉軸的切削量是(shì)較大的。直徑200mm以上(shàng)的轉軸宜用鍛件。鋼材經(jīng)加熱鍛造後,可使金屬內(nèi)部的纖維組織沿表麵均勻分布,從而可得到較高的機械強度,鍛出階梯(tī)形還可減少切削餘量(liàng),以節省材料消耗。圖1-9所示為軸和轉子的典型結構(gòu)。
對轉軸的加工精度和表麵(miàn)粗糙度的要求都比較高,轉軸與其他零件的(de)配(pèi)合也比較緊密。因此,對轉軸的加工技術(shù)要求應包括以下幾個方麵:
1尺寸精度
兩個軸(zhóu)承檔的直徑是與軸承配合的,通過軸承確定轉子在定子內腔中的徑向(xiàng)位置,軸承檔的直徑一般按照m6精度製造。軸伸檔和鍵槽的尺寸都是(shì)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,對電機的運行性能影響較大。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(shì),否則,會影響電機的軸向間隙,導致(zhì)電機轉動不靈活,甚至裝配困難。
2形狀精度
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的回轉精度,並產(chǎn)生噪聲。軸伸檔和鐵心檔的形狀誤差會造成與聯軸器和轉子鐵心的裝配困難(nán)。對軸的這些部位都應有圓柱度要求,其中(zhōng)尤以軸(zhóu)承檔和軸伸檔(dàng)的圓柱度要(yào)求最高。
3位置精度
軸(zhóu)伸檔外圓對兩端軸承檔公共軸線的徑向(xiàng)圓跳動量過大,將引起振動(dòng)和噪聲。因此,這個徑向圓跳動量要求較嚴(yán)。鍵槽寬度對軸線的對稱度超差,將使有關(guān)零(líng)部件在軸上的固定發生困難。因此(cǐ),對這種對稱度的要求也較高。兩端的中心孔是軸加工的定位基準,也應有良好的同軸度。
4表麵(miàn)粗糙度
配合麵的表麵粗糙度值過大,配合(hé)麵容易磨損,將影響配合的可靠性。非配合麵的表麵粗(cū)糙度值過大,將降低軸的疲勞強度。軸承檔和軸伸檔的圓柱麵是軸的關鍵表麵(miàn),其表麵粗糙度Ra=0.8-1.6um。
轉(zhuǎn)軸和轉子的幾何公(gōng)差,以Y180M-4為例(lì)有:
轉子(zǐ)外圓對兩端軸承檔公共基準軸線的徑向圓跳動(0.05mm)。
轉子(zǐ)軸伸外圓對兩端軸承(chéng)檔公共基準軸線(xiàn)的徑向圓跳動(0.025mm)。
轉軸軸承檔(dàng)的圓柱度(0.019mm)
軸伸(shēn)檔圓度(0.008mm)。
鍵槽對稱度(0.035mm)。