軸是電機的重要組成部分,是電機與設備之間機電能量轉換的紐帶,支撐旋轉部件,傳遞扭矩,確定旋轉部件與定子的相對位置。因此,電機軸必須具有可靠的強度和剛度,以保證預設設計功能的實現。以下ms參數簡要描述了各種類型的電機軸及其特點,為電機軸的選擇和設計提供參考。
軸的類型及其適用性
按照軸上有無階梯分類。可分為光軸和階梯軸。光軸通常由冷拉圓鋼制成,可以減少加工軸外圓的工時,有時用于微型電機。階梯軸可以方便安全地安裝許多不同的零件,因此大多數電機都采用這種軸。
階梯軸根據階梯方向的不同可分為單向階梯軸(階梯直徑從一端到另一端逐漸減小)和雙向階梯軸(階梯直徑從中間到兩端逐漸減小)。
按照軸坯制造方式分類。可分為圓鋼軸(由熱軋圓鋼加工而成的軸)、鍛造軸(由鍛件制成的軸)和焊接軸(焊接有徑向肋的軸)。
由熱軋圓鋼制成的軸是中小型電機中常見的軸。軸的材料一般采用45優質碳素結構鋼。對于小功率電機,有的采用Q235普通碳鋼。毛坯直徑應根據軸的直徑加上加工余量來選擇。所以切割量比較大。
直徑超過100毫米的軸應使用鍛造軸。鍛鋼機械強度高,階梯軸形狀粗糙,節省原材料和切割時間。對于要求高機械強度的大型軸,如渦輪發電機的軸,合金鋼通常是鍛造的。
徑向肋用于代替焊接軸中的轉子支架,可增加轉子腔內的通風面積。但焊接筋條時,容易引起軸的變形,焊接后必須經退火處理。在機床上加工時又不連續切削,對刀具不利。由于焊縫存在,軸的疲勞強度顯著降低,因而不適用于高速電機.
按照軸與鐵心結合方式。可分為中間滾花軸,熱應用軸和中間帶鍵槽的軸。滾花軸用于10 kW以下的小電機,可以省去加工鍵和鍵槽的工作。但軸壓入芯內時,很容易使軸變形。在電機運行期間,一些滾花轉子鐵芯軸向移動。這種軸變形是鐵芯與軸緊配合造成的,軸向位移是配合過盈量不足造成的。
加熱套軸的中部既沒有滾花也沒有鍵槽。軸與鐵芯內孔有一定的過盈量,鐵芯熱時套入轉軸。只要選擇合適的過盈量,轉子鐵心和軸的組合是非常可靠的。
中間帶鍵槽的軸可分為帶健康槽的一段和帶鍵槽的兩段。帶有鍵槽的軸用于小型電機。帶兩個鍵槽的軸用于大中型電機。轉子鐵芯(或支架)和軸通過鍵結合。鐵芯軸向固定,一端加肩,另一端用弧形鍵卡在軸上的環形鍵槽內。這種軸可以傳遞較大的扭矩,常用于大功率電機和運行中需要頻繁正反向旋轉或轉子鐵芯不適合熱套的電機。
按照軸伸形狀分類。可分為圓柱軸延長軸,圓錐軸延長軸和半聯軸器延長軸。圓柱形軸易于拉伸,常用于電機。圓尺寸軸用緊固螺栓延伸,導致加工量大。但配備的傳動輪裝卸方便,多用于特殊電機。帶有半聯軸器的軸主要用于水輪發電機和大型DC電機。
按照軸心形狀分類。可分為實心軸、一端有深孔的軸和中心有通孔的軸。實心軸常用于電機。一端有深孔的軸主要用于繞線式異步電動機,這樣轉子上的出線就可以在外部與集電環連接
按軸磁導率分類。可分為導磁軸和非導磁軸。磁力軸主要用于汽輪發電機。其他電機的軸通常不需要導磁。
其他分類方法。根據軸向拉伸次數的不同,可分為單軸拉伸和雙軸拉伸;根據軸承數量,可分為單軸承軸、雙軸承軸和多軸承軸。
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