轉(zhuǎn)軸是電機(jī)的重要零件之一(yī),它支撐各種轉動零部件的重量並確定轉動(dòng)零部(bù)件對定子的相對位置,更重要的是,轉軸還是傳遞轉矩、輸出機械功率(以電(diàn)動機為例(lì))的主要零件。
電機轉軸都是階(jiē)梯軸,按照結構型式,基本上可分為實心軸、一端帶深孔的軸和有中心通孔的軸三種類型(xíng)。實心軸在電機中用(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轉子異步電動機,有中心通孔的軸主要用於大型電(diàn)機。
對(duì)於中小型電機,轉軸的材料常用45優質碳素結構鋼。對於小功率電機,轉軸的材料可用35優質碳素結構鋼或(huò)Q275碳素結構鋼。中小型電機的轉軸選用熱(rè)軋圓鋼作為毛坯,其直徑需(xū)按轉軸的最大直(zhí)徑加上加(jiā)工餘量進行選擇,因此,轉軸的切削量是較大的。直徑200mm以(yǐ)上的轉軸宜用鍛(duàn)件。鋼材(cái)經加熱鍛造後,可使金屬(shǔ)內部的纖維組織沿表麵均勻分布,從(cóng)而可得到較高(gāo)的機械強度,鍛出階梯形還可減少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為軸和轉子的典型結構。
對轉軸的加工精度和表麵粗糙度的要求都(dōu)比較高,轉軸與(yǔ)其他(tā)零件的配合也比較緊密。因此,對轉軸的加工技術要(yào)求應包括以下幾個方麵:
1尺寸精(jīng)度
兩個軸承檔的直徑是與(yǔ)軸承配(pèi)合的,通過軸承確定轉子在定子內腔中的(de)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(de)尺寸都是重要的安裝尺寸。鐵心檔、集電環檔或換向器檔是與(yǔ)相應部件配合的部位,對(duì)電(diàn)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(liǎng)軸承檔(dàng)軸肩間的尺寸也不能忽視,否則,會影響電機的軸(zhóu)向(xiàng)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(báo)壁零件,軸承(chéng)檔的形(xíng)狀誤差會造成內外圈變形而影響軸的回(huí)轉精度(dù),並產生噪聲。軸伸檔和鐵心檔的形狀誤差會造成與聯軸器和轉(zhuǎn)子鐵心的裝配(pèi)困(kùn)難。對軸的(de)這些部位都應有圓柱度要求,其中(zhōng)尤以軸承檔和軸伸檔的圓柱度要求最高。
3位置精度
軸伸檔外圓對兩端軸承(chéng)檔公共軸線的徑向圓跳動量過大,將引(yǐn)起振動和噪聲。因(yīn)此,這個徑向圓跳動(dòng)量要求較嚴。鍵槽寬度對軸線(xiàn)的對稱度超(chāo)差,將使有(yǒu)關零部件在軸上的固定發生困難。因此,對這(zhè)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(yīng)有(yǒu)良好的同軸度。
4表麵粗糙度
配合(hé)麵的表麵粗糙度值過大,配合麵容易磨損,將影(yǐng)響配合的可靠性。非配合麵的表麵粗糙度值過大,將降低軸的疲勞強度。軸承檔和軸伸(shēn)檔的圓(yuán)柱麵是(shì)軸的關鍵表麵,其表麵粗糙(cāo)度Ra=0.8-1.6um。
轉軸和轉子的幾何(hé)公差,以Y180M-4為例有:
轉子外圓對兩端軸承檔公(gōng)共基準(zhǔn)軸線的徑向圓跳動(0.05mm)。
轉子軸伸外圓對兩端軸承檔公共基準軸線(xiàn)的徑向圓跳動(0.025mm)。
轉(zhuǎn)軸軸承檔的圓柱度(0.019mm)
軸伸檔圓度(0.008mm)。
鍵槽對稱(chēng)度(0.035mm)。