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      如何能使你的電機軸與眾不同

      2018-12-19

      如何能使你的電機軸與眾不同

          轉軸是微電機中重要的零件之一。由于其損壞大多具有疲勞性質,因此對一般電機轉軸材料的要求是:應有足夠高的強度,對應力集中敏感性小和加工性能良好。除不重要和受力較小的轉軸采用Q235A、Q255A或Q275號普通碳素鋼外,一般均由45號優質碳素鋼制成,必要時進行再進行調質處理。

          直徑小于約10厘米時,常采用圓鋼作為毛坯;10厘米以上,則采用鍛造成的階梯軸毛坯。大型電機和承受沖擊性載荷的電機轉軸,因其重要性提高,對材質的要求比較高,大多采用合金鋼鍛件。

          運行時,轉軸所受的應力形式因電機類型和傳動機構的不同而異。通常在采用直接傳動的立式電機(如水輪發電機)中,轉軸承受轉子重量(有時還有水推力)引起的拉應力、轉矩產生的剪應力和單邊磁拉力引起的彎曲應力;在傳遞轉矩的臥式電機中,轉軸承受轉子重量、單邊磁拉力和作用在軸伸上的外力(例如皮帶拉力)所引起的彎曲應力以及轉矩產生的剪應力。

      電機轉軸基本要求

          (1)要有足夠的強度。即在正常負載及規定的特殊情況下(如突然短路等),轉軸任一部分不能產生殘余變形或損壞。

          (2)要有足夠的剛度。即轉軸的撓度必須在允許范圍內。

          (3)臨界轉速和工作轉速間應有足夠的差值,以免發生共振。

          進行機械計算前,應先初步確定轉軸的幾何尺寸。常用的一個簡便方法,就是直接參考已生產電機的轉軸尺寸。也可采用電磁設計時的有關尺寸,或根據經驗數據和力學公式先確定轉軸中部(即鐵心檔)的直徑與軸頸尺寸,再按所設計電機的結構草圖來確定軸的長度。

          根據對已生產電機所作的統計,轉軸中部直徑,對于1000千瓦以下的電機,約為定子內經或電樞外徑的1/3~1/4。異步電機因氣隙較小,為了增加軸的剛度,此值一般接近于1/3。

          TN——電機的額定轉矩,TN =9565PN/nN(牛/米),PN為額定功率(千瓦),nN為額定轉速(轉/分)。

          在中小容量的立式電機(例如各種用于水泵、通風機和離心機上的立式電動機)中,轉軸鐵心檔的直徑d0通常比傳動端軸的直徑大10~15%;在大型立式電機中,則d0一般接近于這一直徑。軸頸的直徑通常在軸中部直徑和軸伸直徑之間,其具體尺寸應在選用軸承(滾動式)或軸承潤滑計算(滑動式)后確定。


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