轉(zhuǎn)軸是電機的重要零件(jiàn)之一,它支(zhī)撐各種轉動零部件的重量並確定轉動(dòng)零部件對定子(zǐ)的相對位置,更重要的是,轉軸還是傳遞轉矩、輸出機械功率(以電動機(jī)為例)的主(zhǔ)要零件。
電機轉軸都是階梯軸,按照結構型式(shì),基本上可(kě)分為實心軸、一端帶深孔的(de)軸和(hé)有中心通(tōng)孔的軸三種類型。實心軸在電(diàn)機中用得最普遍(biàn),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(tōng)孔的軸主要用於大型電機。
對於(yú)中(zhōng)小型電機(jī),轉軸的材料常用45優質碳素結構鋼。對於小功率電機,轉(zhuǎn)軸的材料可用35優質碳素結(jié)構鋼或Q275碳(tàn)素結構鋼。中小型電機的轉軸選用熱軋圓鋼作為毛坯,其直徑需按轉(zhuǎn)軸的最大直徑加上(shàng)加工餘量進行選擇,因此,轉軸的切削量是較大的。直(zhí)徑200mm以(yǐ)上的轉軸(zhóu)宜用(yòng)鍛件(jiàn)。鋼材經加熱鍛造後,可(kě)使金屬內部的(de)纖(xiān)維組織沿表麵均(jun1)勻分布,從而可得到較高的機械強度,鍛出階梯形還可減少(shǎo)切削餘量(liàng),以(yǐ)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(dù)的(de)要(yào)求都比較高,轉軸(zhóu)與其(qí)他零件的配合也比較緊密。因此,對轉軸的加工(gōng)技(jì)術要求應包括以下幾個方麵:
1尺(chǐ)寸精度
兩(liǎng)個軸承檔的直徑是與軸承配合的,通過軸承確定(dìng)轉子(zǐ)在定子(zǐ)內腔中的徑向位置,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重(chóng)要的安裝(zhuāng)尺寸。鐵心檔、集電環檔或換(huàn)向器檔是與相應部件(jiàn)配合的部位,對電機的運行性能影響較大。以上各檔(dàng)的直徑精度要求都較(jiào)高。兩軸承檔軸肩間的尺寸也不能忽視,否則,會影響電機的軸向間隙,導致電機轉動不靈活(huó),甚至裝配困難。
2形狀精度
滾動軸承內(nèi)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(ér)影響軸的回轉精度,並產生噪聲。軸伸檔(dàng)和(hé)鐵心檔的形狀誤差會造(zào)成與聯(lián)軸(zhóu)器(qì)和轉子鐵心的(de)裝配(pèi)困難。對軸的這些部位都應有圓柱度要(yào)求,其中(zhōng)尤以軸(zhóu)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檔公共軸線的徑向圓跳動(dòng)量過大,將引起振動和噪聲。因此,這個(gè)徑向圓跳動量要求較嚴(yán)。鍵槽寬度對軸線的對稱度超(chāo)差,將使有關零部件在軸上的固定發生(shēng)困難。因此,對這種對稱度的要求也較高。兩(liǎng)端(duān)的中心孔是(shì)軸加工的定位基準,也應(yīng)有良好的同軸度。
4表麵粗糙度
配合麵的表麵粗(cū)糙度值(zhí)過大,配合麵容易磨損,將影響配合的(de)可靠性(xìng)。非配合麵的表麵(miàn)粗糙度值過(guò)大,將降低(dī)軸的疲(pí)勞強度。軸承檔和軸伸檔(dàng)的圓柱麵是軸的關鍵表麵,其表麵粗糙(cāo)度Ra=0.8-1.6um。
轉(zhuǎn)軸和(hé)轉(zhuǎn)子的幾何公差,以Y180M-4為(wéi)例有:
轉子外圓對兩端軸承檔公共基準軸線的(de)徑(jìng)向圓跳動(0.05mm)。
轉子(zǐ)軸(zhóu)伸外圓對兩端軸(zhóu)承檔公共基準軸線的徑向圓跳動(0.025mm)。
轉軸(zhóu)軸承檔的圓柱度(0.019mm)
軸伸檔圓度(0.008mm)。
鍵槽對稱度(0.035mm)。