軸是電機中的一個(gè)重要零件,作為(wéi)電(diàn)機與設備之間(jiān)機電能量轉換的紐帶,支承(chéng)轉動零(líng)部件(jiàn)、傳遞力矩和確定轉動零(líng)部件對定子的相對位置。因此,電機軸必(bì)須具(jù)有可靠的強度和(hé)剛度,確保預設定設計功能的實現。以下Ms.參簡單闡述各(gè)類型電機軸(zhóu)及其特點,為電機軸的(de)選取與設計提供參考。
軸的(de)種(zhǒng)類及其適用性
●按(àn)照軸上有無階梯分(fèn)類。可分為光軸和階梯(tī)式(shì)軸兩種。光軸(zhóu)常由冷拉圓鋼製(zhì)成,可以減少加工軸外圓(yuán)的工時(shí),有時用於微型電機中。階梯式軸能方便、牢靠地裝設許(xǔ)多不同的零部件,因(yīn)此,大多數(shù)電機都采用這種軸。
階梯式軸中,根據階梯方向的不同,又可分為單向階梯軸(階梯直徑從(cóng)軸的一端向另一端逐(zhú)級減小(xiǎo))和(hé)雙向階梯(tī)軸(階梯直徑從軸(zhóu)的中部向(xiàng)兩端逐級減小(xiǎo))。
●按照(zhào)軸坯製造方式分類。可分成圓鋼軸(由熱軋圓鋼車成的軸)、鍛造軸(由(yóu)鍛件製成的軸)和焊接軸(焊(hàn)有輻向筋條的軸)。
由(yóu)熱軋圓鋼車成的軸(zhóu)是(shì)中小型電機中最常見(jiàn)的軸。軸的材料(liào)常用45優質碳素結構鋼(gāng)。對(duì)於小功率電機,有的用Q235普通碳(tàn)鋼。毛(máo)坯直徑需(xū)按軸的最大直徑再加上加(jiā)工餘量進(jìn)行選擇。因此,切(qiē)削量是比較(jiào)大的(de)。
直徑在100毫米以上(shàng)的(de)軸宜采用鍛造軸。經過鍛造的鋼材,機械(xiè)強度較高,而且鍛出階梯軸(zhóu)的大致形狀,可以節省原材料和切削工時。對於機械強度要求高的大型軸,例如汽輪發電機的(de)軸,常用合金鋼鍛造。
焊(hàn)接軸(zhóu)以輻向筋條代替轉子支架,可(kě)增大轉子內(nèi)腔(qiāng)的通風麵積。但焊接筋條時,容易引起軸(zhóu)的變(biàn)形,焊接(jiē)後必須經退火處理。在機床上加工時又不連續切削,對刀具不利。由於焊縫存在,軸的疲勞強度顯著降低,因而不(bú)適用於高(gāo)速電機。
●按(àn)照軸與鐵(tiě)心結合方式。可分成中部滾花的軸、熱套用軸和中部帶(dài)鍵(jiàn)槽的軸。滾花軸用於10千瓦以下的小型電機,可(kě)省去加工健和鍵槽的工作(zuò)。但是在把軸壓入鐵心時,容易(yì)使軸發生(shēng)變形(xíng)。在電機運轉中,有些滾花結(jié)合(hé)的轉子鐵心(xīn)產生(shēng)軸向移動的現象。這種軸變(biàn)形是由鐵心與軸的配合過緊造成的,軸向位(wèi)移是由兩者的配合過(guò)盈量(liàng)不足(zú)所造成的。
熱套軸的中(zhōng)間(jiān)部分既(jì)不滾花,也不(bú)帶鍵槽。軸與鐵心內孔之間留有一定(dìng)的過盈量,趁鐵心在熱態時套入轉軸。隻(zhī)要過盈(yíng)量選擇適當,轉子鐵心(xīn)與軸的結合是非常可靠的。
中部帶鍵(jiàn)槽的軸又可分成帶一段健槽與帶兩段鍵槽,帶(dài)一段鍵槽的軸(zhóu)用於小型電機。帶兩段鍵(jiàn)槽的軸用於中大型電機。轉子鐵心(或支架)與軸是用鍵結(jié)合的(de)。鐵心的軸向固定,一(yī)端增用凸(tū)肩,另一端(duān)用弧(hú)形鍵卡在軸上的環形(xíng)鍵槽內。這種軸能(néng)傳遞較大的力矩,常(cháng)用於功率較大的電機以(yǐ)及運行中(zhōng)要頻繁正反轉(zhuǎn)或轉子鐵心不(bú)宜(yí)熱套的電機。
●按照軸伸形狀分類。可分成圓(yuán)柱(zhù)形軸伸軸、圓錐形軸伸軸和軸伸帶半聯軸器(qì)的軸。圓柱形軸伸加工方便,在電機中用得最多。圓維形軸(zhóu)輔伸著有緊固螺栓,加工量較大。但所配(pèi)裝的(de)傳動輪裝卸方便,多用於特種電機。帶半聯軸器的軸主要(yào)用於水輪發(fā)電機和大型直流電機上。
●按照軸心(xīn)形狀分類。可分成實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸。實心軸在電機中用得最普(pǔ)遍。一端帶深孔的軸主要用於繞(rào)線式異步電動(dòng)機,以便將轉子上的(de)引出線(xiàn)通過(guò)孔內與端蓋外的集電環(huán)相接(jiē)。有中心通孔的軸主要用(yòng)於大型電(diàn)機:在雙水內冷的汽輪發電機(jī)中,中心通孔還作為冷卻水路的一部分。
●按照軸導磁性分類。可分成導磁軸與非導(dǎo)磁軸。導(dǎo)磁軸主要用於汽(qì)輪發電機中。其它電機的(de)軸(zhóu)通常不需要導磁。
●其它分類方法。按照(zhào)軸伸的數目的不同(tóng),可分成單軸(zhóu)伸軸和雙軸伸軸(zhóu);按(àn)照軸承數目的不(bú)同,可分成單軸承(chéng)軸、雙軸(zhóu)承輸和多軸承軸。