轉軸是(shì)電機(jī)的重要零件之一,它支撐(chēng)各種轉動零部件的重量並確定(dìng)轉動零部件對定子的相對(duì)位置,更重(chóng)要的是,轉軸還是(shì)傳遞轉(zhuǎn)矩、輸出(chū)機械功率(以電動機為例)的主要零件。
電機轉軸都是(shì)階梯(tī)軸,按照結構型式(shì),基本上可分為實心軸(zhóu)、一端帶深孔的(de)軸和有中心通孔的軸三種類(lèi)型。實心軸在電機(jī)中用得最普遍,一端帶深(shēn)孔的軸主要用於集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於大型電機。
對於中小型電機,轉軸的材料常用45優質碳(tàn)素結構鋼。對(duì)於小功率電機,轉軸的材料可用35優質碳素結構(gòu)鋼或Q275碳素結構鋼。中小(xiǎo)型電機的轉軸選用熱軋圓鋼作為毛坯,其直徑需(xū)按轉軸的最大(dà)直徑加上加工餘量進行選擇,因此,轉軸的(de)切削量是較大的。直徑200mm以上的轉軸宜用鍛件。鋼材經加熱鍛(duàn)造後,可使金屬內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(duàn)出階梯形還可減少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為(wéi)軸(zhóu)和轉子的典型結構。
對轉軸的加工精度和表麵粗糙度的(de)要求(qiú)都比較高,轉軸與其他零件(jiàn)的配(pèi)合也比(bǐ)較(jiào)緊密。因此,對轉軸的加工技術(shù)要求應包括以下幾個方(fāng)麵(miàn):
1尺寸精度
兩個軸承檔的直徑是與軸承配合的,通過軸承(chéng)確定(dìng)轉子在定(dìng)子內腔中的徑向位置,軸承檔的直徑一般按照m6精度製(zhì)造。軸伸檔和鍵槽(cáo)的尺寸都是重要的安裝尺(chǐ)寸。鐵心檔、集(jí)電環(huán)檔或(huò)換向器檔是與相應部(bù)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,否則,會影響(xiǎng)電機的軸向間隙,導致電機轉動不(bú)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(zhóu)承檔(dàng)的形狀誤差會造(zào)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(zhuàng)誤差會造成與聯軸器和(hé)轉子鐵心的(de)裝配困難。對軸的這些部位都應(yīng)有圓(yuán)柱度要求,其中尤(yóu)以軸承檔和軸伸檔的圓柱度(dù)要求最(zuì)高。
3位置精度
軸伸檔外圓對兩端(duān)軸承檔公共軸線的徑向圓跳(tiào)動量過大,將引起振動和噪聲。因(yīn)此,這(zhè)個(gè)徑向圓跳動(dòng)量要求較嚴。鍵槽(cáo)寬度對軸線的對稱度超差(chà),將使有關零部件在軸(zhóu)上的固定發生困難。因此,對這種對稱度的要求也較高。兩端的中心孔是(shì)軸加工的定位基準,也應有良好的同軸度(dù)。
4表麵粗糙度
配合麵的表麵粗糙度值過大,配合麵容易磨損,將影響配(pèi)合的可(kě)靠性。非配合麵的表麵粗糙(cāo)度值過大,將降(jiàng)低(dī)軸的疲(pí)勞強度。軸(zhóu)承檔和軸伸檔的(de)圓柱麵是軸的關鍵表麵,其表麵粗糙度Ra=0.8-1.6um。
轉軸和轉子的幾何公差,以Y180M-4為例有:
轉子外(wài)圓(yuán)對兩端軸承檔公(gōng)共基準軸線的徑向圓跳動(0.05mm)。
轉子軸伸外圓對兩端(duān)軸承檔公(gōng)共基準軸線的(de)徑向圓跳動(0.025mm)。
轉軸軸承檔的圓柱(zhù)度(0.019mm)
軸伸檔圓度(0.008mm)。
鍵槽對稱度(0.035mm)。