轉軸是電(diàn)機的重要零件之一,它支撐各種轉(zhuǎn)動零部件的重量並確定轉動零(líng)部件對定子的相(xiàng)對位置,更重要的是(shì),轉軸還是(shì)傳遞轉矩、輸出機械功率(以電動機為例)的(de)主要零件。
電機(jī)轉軸都是階梯軸(zhóu),按照結構型(xíng)式,基本上可分為實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔(kǒng)的軸三種類型。實心(xīn)軸在電機中用(yòng)得最普遍,一端帶深孔的軸主要用於集電環位於端蓋外側的繞線(xiàn)轉子異步電動機,有中心(xīn)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(gāng)。對於小功率電機(jī),轉軸的材料可用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,其直(zhí)徑需按轉軸的最大直徑加上加工餘量進行選擇,因此,轉軸(zhóu)的切削量是較大的。直徑200mm以(yǐ)上的轉軸宜(yí)用鍛件。鋼材經加熱鍛造後,可使金屬內部的纖維組(zǔ)織沿表麵均勻分布,從(cóng)而可得到較高的(de)機械強(qiáng)度,鍛出(chū)階(jiē)梯形還可減少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為軸和轉子的典(diǎn)型結構。
對轉(zhuǎn)軸的加(jiā)工精度和表麵粗糙度的要(yào)求都比較高,轉軸與其他零件的配(pèi)合(hé)也比較緊密。因此,對轉軸的加工技術要求應包括以下(xià)幾個方麵(miàn):
1尺(chǐ)寸(cùn)精度
兩個軸承檔的(de)直徑是與軸(zhóu)承配合(hé)的,通過軸承確定轉子在定子內(nèi)腔中的徑向位置,軸承檔的直(zhí)徑一般按照m6精度製造。軸伸檔和鍵槽的尺寸都是重要的安裝尺(chǐ)寸。鐵心檔、集電環檔或換向(xiàng)器檔是與(yǔ)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(yào)求都較高。兩(liǎng)軸承(chéng)檔(dàng)軸肩(jiān)間(jiān)的尺寸也不能忽視,否則,會影響電機的軸向間隙,導致電機轉動不靈活,甚至裝配(pèi)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(quān)變形而影響軸的回轉精度,並產生噪聲。軸伸檔和鐵心檔的(de)形狀誤差會造成與聯軸器和轉子鐵心的裝配困難。對軸的(de)這些(xiē)部位都應有圓柱度要求,其中(zhōng)尤以軸承(chéng)檔和軸伸檔的圓柱度要求最高(gāo)。
3位置精度
軸伸檔外圓對兩端軸承檔公共軸線的徑向圓跳動量過大,將引起振動和噪聲。因此,這個徑向圓跳動量要求較嚴。鍵槽寬度對軸線(xiàn)的對稱度超差,將使(shǐ)有關零部件在軸上(shàng)的固定發生困難。因此,對(duì)這種對稱度的要求也較高(gāo)。兩端的中心孔是(shì)軸加工的定位基準(zhǔn),也應有良好的同(tóng)軸度。
4表麵粗糙度
配合(hé)麵的表麵粗糙度值(zhí)過(guò)大,配合麵容易磨(mó)損,將影響配合的可(kě)靠(kào)性。非配合麵的表麵粗糙度值過(guò)大,將降低軸的(de)疲勞強(qiáng)度。軸承檔和軸伸檔的(de)圓柱麵(miàn)是軸的關鍵表麵,其(qí)表麵粗糙(cāo)度Ra=0.8-1.6um。
轉軸(zhóu)和轉(zhuǎn)子的幾何公(gōng)差,以Y180M-4為例有:
轉子外圓對兩端軸(zhóu)承檔公(gōng)共基準軸線的徑向圓(yuán)跳動(0.05mm)。
轉子軸伸外圓對兩端軸承(chéng)檔公(gōng)共基準軸線的(de)徑(jìng)向圓跳動(0.025mm)。
轉軸軸承檔的圓柱度(0.019mm)
軸伸檔圓(yuán)度(0.008mm)。
鍵槽對稱度(0.035mm)。