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轉(zhuǎn)軸是電機(jī)中重要的部件之一。由于損傷多為疲勞，對(duì)一般電機(jī)軸材料的要求是：足夠高的強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，良好的可加工性。除了由普通碳鋼Q235A、Q255A或Q275制成的不重要且受力較輕的軸外，它們通常由45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳鋼制成，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行淬火和回火。今天，女士和你談?wù)劯^基本的要求。看似簡(jiǎn)單的軸其實(shí)有很多知識(shí)。
直徑小于10 cm左右時(shí)，常采用圓鋼作為毛坯；如果大于10厘米，將使用鍛造的階梯軸毛坯。承受沖擊載荷的大型電機(jī)和電機(jī)軸，由于其重要性的增加，對(duì)材料的要求也更高，大部分采用合金鋼鍛件。
近年來，電渣焊技術(shù)在電機(jī)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。超大直徑(甚至不是很大直徑)的軸往往是由多節(jié)組成的焊接空心軸，以減輕重量，節(jié)省大鍛件，降低成本。
在運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力形式因電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型而異。通常在直接驅(qū)動(dòng)的立式電機(jī)(如水輪發(fā)電機(jī))中，轉(zhuǎn)軸承受轉(zhuǎn)子重量(有時(shí)是水推力)引起的拉應(yīng)力、扭矩引起的剪應(yīng)力和單邊磁拉力引起的彎曲應(yīng)力；在傳遞扭矩的臥式電機(jī)中，轉(zhuǎn)軸承受轉(zhuǎn)子重量引起的彎曲應(yīng)力、作用在軸伸上的單向磁拉力和外力(如皮帶拉力)以及扭矩引起的剪應(yīng)力。
電機(jī)軸的基本要求
(1)要有足夠的實(shí)力。即在正常負(fù)載和規(guī)定的特殊情況下(如突然短路等。)，旋轉(zhuǎn)軸的任何部分都不會(huì)出現(xiàn)殘余變形或損壞。
(2)有足夠的剛性。即轉(zhuǎn)軸的撓度必須在允許范圍內(nèi)。
(3)臨界速度與工作速度應(yīng)有足夠的差異，避免共振。
機(jī)械計(jì)算前，應(yīng)初步確定轉(zhuǎn)軸的幾何尺寸。一個(gè)常見簡(jiǎn)單的方法就是直接參考生產(chǎn)出來的電機(jī)的轉(zhuǎn)軸尺寸。也可以在電磁設(shè)計(jì)中使用相關(guān)尺寸，或者先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和力學(xué)公式確定轉(zhuǎn)軸中部(即芯塊)的直徑和軸頸尺寸，再根據(jù)設(shè)計(jì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)草圖確定軸的長(zhǎng)度。
據(jù)生產(chǎn)的電機(jī)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于1000 kW以下的電機(jī)，轉(zhuǎn)軸中部直徑約為定子內(nèi)徑或電樞外徑的1/3 ~ 1/4。由于異步電動(dòng)機(jī)氣隙小，為了增加軸的剛度，這個(gè)值一般接近1/3。
在初步設(shè)計(jì)中，彎矩值尚不可知，可以先近似扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的概念，根據(jù)扭矩t確定扭矩傳遞部分中轉(zhuǎn)軸的小直徑dmin，并根據(jù)公式(1)進(jìn)行計(jì)算：
TN——電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，TN=9565PN/nN (n/m)，PN為額定功率(kw)，nN為額定轉(zhuǎn)速(rpm)。
在中小型立式電機(jī)(如水泵、通風(fēng)機(jī)、離心機(jī)等使用的各種立式電機(jī))中，軸芯齒輪的直徑d0通常比傳動(dòng)端軸的小直徑大10 ~ 15%。在大型立式電機(jī)中，d0通常接近這個(gè)小直徑。軸頸直徑通常在軸的中徑和軸的延伸直徑之間，其具體尺寸應(yīng)在選擇軸承(滾動(dòng)型)或軸承潤(rùn)滑計(jì)算(滑動(dòng)型)后確定。
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