軸是電機中的一個重要零件,作為電(diàn)機與設備之間機電能量轉換(huàn)的紐帶,支(zhī)承轉動零部件、傳遞力矩和確(què)定轉(zhuǎn)動零部(bù)件對定子的相對位置。因此,電機軸必須具有可(kě)靠的強度和剛度,確保預設定設計功能的實現。以下Ms.參簡單闡述各類型電(diàn)機軸及其特點,為(wéi)電(diàn)機軸的選取與設計提供參考。
軸的種類及其適用性
●按照軸上有無階梯分類。可分為光(guāng)軸和階(jiē)梯式軸兩種。光軸常由冷拉(lā)圓鋼製(zhì)成,可以減少加(jiā)工軸外圓的工時(shí),有時用於微型電機中。階梯式軸能方便、牢靠地裝設許多不同的零部(bù)件,因此,大多數電機都采用這種軸。
階梯式軸中,根據階梯方向的不(bú)同,又可分為單向階梯軸(階梯(tī)直徑從軸的(de)一端向另一端(duān)逐(zhú)級減小)和雙向階梯軸(zhóu)(階梯直(zhí)徑從軸的(de)中部向兩端逐級減小)。
●按照軸坯製造方(fāng)式分類。可分(fèn)成(chéng)圓鋼軸(由(yóu)熱軋圓(yuán)鋼車(chē)成的軸)、鍛造軸(由鍛件製成的軸)和焊接軸(焊有輻向筋條的(de)軸(zhóu))。
由熱軋圓鋼車成的軸是(shì)中小型(xíng)電機中最常見的軸(zhóu)。軸的材料常用45優質碳素結構鋼。對(duì)於小功率(lǜ)電機,有的用Q235普通碳鋼。毛坯直徑需按軸的最大直徑再加上加工餘量進行(háng)選擇。因此(cǐ),切削量是比較大的。
直徑在100毫米以上的軸宜采用鍛造軸。經過(guò)鍛造(zào)的鋼(gāng)材,機械強度較高,而且(qiě)鍛出階梯(tī)軸的大致形狀,可以節省原材料和切削工時。對於(yú)機械強度要求高的大型軸,例如汽輪發電機的軸,常用合金鋼鍛造。
焊接軸以輻向筋(jīn)條代替轉子支架,可增大轉子內腔的通風(fēng)麵積。但(dàn)焊接筋條時,容易引起軸的變形,焊接後必須經退火處(chù)理。在機床上加工時又不連續切削,對(duì)刀具不利。由於焊縫存在,軸的疲勞強度顯著(zhe)降低,因而不(bú)適用於高(gāo)速電機。
●按照軸與鐵(tiě)心結合方式。可分成中部滾花的軸、熱(rè)套(tào)用(yòng)軸和中(zhōng)部帶鍵槽的軸。滾花軸用於10千瓦以下的小型電機,可省去加(jiā)工健和鍵槽的工作。但是在把軸壓入鐵心時,容易使軸發生(shēng)變(biàn)形。在電機運轉(zhuǎn)中,有(yǒu)些滾花結合的轉子鐵心產生軸(zhóu)向移動的現象。這種軸變形(xíng)是由鐵心與軸的配合過(guò)緊造成的,軸向位移是由兩(liǎng)者的配合過(guò)盈量不足所造成的。
熱套軸的中間(jiān)部分既不滾花(huā),也不帶鍵槽。軸(zhóu)與鐵心內孔之間留有一定的過盈量,趁(chèn)鐵心在熱(rè)態(tài)時(shí)套入(rù)轉軸。隻要過盈(yíng)量選擇適當,轉子鐵心與(yǔ)軸的結合是非常可靠的。
中部帶鍵槽的軸又可分成帶一段健槽與帶兩段鍵槽,帶一(yī)段鍵槽的(de)軸用於小型電機。帶兩段鍵槽的軸用於中(zhōng)大型電機。轉(zhuǎn)子鐵心(或支架)與軸是用(yòng)鍵結合的。鐵(tiě)心的軸向固(gù)定,一端增用(yòng)凸(tū)肩,另一端用弧形鍵卡在(zài)軸上的環形鍵槽內。這種軸能傳遞較大的力(lì)矩,常用於功率較大的電機以及運行中要頻繁正反轉或(huò)轉子鐵心不宜熱套的電(diàn)機。
●按照軸伸形狀分類。可分成圓柱形軸(zhóu)伸軸、圓錐形(xíng)軸伸軸和軸伸帶半聯(lián)軸(zhóu)器的軸。圓柱形軸伸加工方便,在電機中用得最多。圓維形軸輔伸著有緊固螺(luó)栓,加工量較大。但所配裝的傳動輪裝卸方便,多用於特種電機。帶半聯(lián)軸器的軸(zhóu)主要用於水輪發電機(jī)和大型直(zhí)流電機上。
●按照軸心形狀分類。可(kě)分(fèn)成實心軸(zhóu)、一端帶深孔的軸(zhóu)和有中心通孔的(de)軸。實心軸在(zài)電機中用得最普遍。一(yī)端帶深(shēn)孔的軸主要用於繞線式異步電動機,以便將轉子上的引出線通過孔內與端蓋(gài)外的集電環相接。有中心(xīn)通孔的軸(zhóu)主要用於大(dà)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(de)一(yī)部分。
●按照軸導磁性分類。可分成導(dǎo)磁軸與非導磁軸。導磁軸主要用於汽輪發電機中。其它(tā)電機(jī)的軸通(tōng)常不需要導磁。
●其它(tā)分類方法。按照軸伸的數目的不同,可分成單(dān)軸伸軸和雙軸伸軸;按照軸承數目的(de)不同,可分成單軸承軸、雙軸承輸(shū)和多軸承軸(zhóu)。