軸是電機中的(de)一個重要零件,作為電機與(yǔ)設備之(zhī)間機電能(néng)量(liàng)轉換的紐帶,支承轉動零部件、傳(chuán)遞力矩和確定轉動零部件對定子的相對位置。因此,電機軸必須具有(yǒu)可靠的強度和剛度,確保預設定設計功能(néng)的實現。以下Ms.參簡單闡述各類型(xíng)電(diàn)機軸及其特(tè)點,為電(diàn)機軸的選取與設計提供參考。
軸的種類及其適用性
●按照軸上(shàng)有(yǒu)無(wú)階梯分類。可分(fèn)為光軸和階梯式軸兩種。光軸常由冷拉圓鋼製成,可(kě)以減少加工軸外圓的工時,有時用於微型電機中。階梯式軸能方便、牢靠地裝設許(xǔ)多(duō)不同(tóng)的零部件,因此,大多數電機都采用這種軸。
階梯式軸中,根據階梯(tī)方向的不同,又可分為單向階梯軸(階梯直徑從軸的一端向另一端(duān)逐級減小)和雙向階梯軸(階梯直徑從(cóng)軸的中部向兩端逐級減小)。
●按照軸坯製造方式分類。可分成圓鋼軸(由熱軋圓(yuán)鋼車成的軸)、鍛造軸(由鍛(duàn)件製(zhì)成(chéng)的軸)和焊接軸(焊有輻向筋條的軸)。
由熱軋圓鋼車成的軸(zhóu)是(shì)中小型電機中最常見(jiàn)的軸(zhóu)。軸的材料常(cháng)用(yòng)45優(yōu)質碳素結構鋼。對於小(xiǎo)功率電機,有的用Q235普通碳鋼。毛(máo)坯直徑需(xū)按軸的最大直徑再加上加工餘量(liàng)進行選擇。因此,切削量是比較大的。
直徑在100毫米以上的軸宜采用(yòng)鍛造(zào)軸。經過鍛造的鋼材,機械強度較高,而且鍛出階梯軸的大致形狀,可以(yǐ)節省原(yuán)材料(liào)和切削工時。對於機械強度要求高(gāo)的大型軸,例(lì)如(rú)汽輪發電機的(de)軸,常用合金鋼鍛造。
焊接軸以輻向筋(jīn)條代替轉子支(zhī)架(jià),可增大轉子內腔的通風麵積。但焊接筋條時,容易引起軸的變形(xíng),焊接後必須經退火處理。在機床上加工時又不(bú)連續切削(xuē),對刀具不利。由於焊縫存在,軸的疲勞強(qiáng)度顯著降(jiàng)低,因而不(bú)適用於高速電機。
●按照軸與鐵心結合方式。可分成中部(bù)滾花的軸、熱套用軸和(hé)中部帶鍵槽的軸。滾花軸用於10千瓦以下的小(xiǎo)型(xíng)電機,可省去加工健和鍵槽的工作。但(dàn)是在把軸壓入鐵心時,容易使軸發生變形。在電機運轉中,有(yǒu)些滾花結合的轉子鐵心產生軸向移動的現象。這種軸變形是由鐵心與軸的配合過緊造成的,軸向位移(yí)是由兩者的(de)配合過盈量不足所造成的。
熱套軸(zhóu)的中間部(bù)分既不滾花,也不帶(dài)鍵槽。軸與鐵心內孔之間留有一定的過盈量,趁鐵心在(zài)熱態時套入轉軸。隻要(yào)過盈量選擇適當,轉子鐵心與軸的結合是非(fēi)常可靠的。
中部帶(dài)鍵槽的軸又可分成帶一段健槽與帶兩段鍵槽,帶一段鍵槽的軸用於小型電機。帶兩段鍵(jiàn)槽的軸用於中大型電機(jī)。轉子鐵心(或支架)與(yǔ)軸(zhóu)是用鍵結(jié)合的。鐵心(xīn)的軸向固定,一端增用凸肩,另(lìng)一端用弧形鍵卡在軸上的環形鍵槽內。這種軸能(néng)傳遞較大的力矩,常(cháng)用於功率較大的(de)電機以及(jí)運行中要頻繁正反轉或轉子鐵心不宜熱套的電機。
●按照軸伸形狀分類。可分成圓柱形軸伸軸、圓錐(zhuī)形軸伸軸和軸伸帶半聯軸器的軸。圓柱形(xíng)軸伸加工方便,在電機中用得最多(duō)。圓維形軸輔伸著有緊固(gù)螺栓(shuān),加工量較大。但(dàn)所(suǒ)配裝的傳動輪裝卸方便,多用於特種電機。帶半聯軸器的軸主要用於(yú)水輪發電機和大型直流電機上。
●按照軸心形狀分類。可分成實(shí)心軸、一端帶深孔的軸和有中心(xīn)通孔的軸(zhóu)。實心軸在電機中用得最普遍。一端帶深孔的軸主(zhǔ)要用於繞線式異(yì)步電動機,以便將轉子上的引出(chū)線通過孔(kǒng)內與端(duān)蓋外的集電環相接。有中(zhōng)心通孔的軸主要(yào)用於大型電機:在雙水內冷的汽輪發電機中,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(yǔ)非導磁軸。導磁軸主要用於汽輪發電機中。其它電機(jī)的軸通常不需要導磁。
●其它分類方法。按照軸伸的數目的不同,可分成單軸伸軸和雙軸伸軸;按照軸承數目的不同,可分成單軸(zhóu)承軸、雙(shuāng)軸承輸(shū)和多軸承軸。