轉軸是電機的重要零(líng)件之一,它支撐各種轉動零部件(jiàn)的重量並(bìng)確定轉動零部件對(duì)定子的相對位(wèi)置,更重要的是,轉軸還是傳遞轉(zhuǎn)矩(jǔ)、輸出機械功率(以(yǐ)電動(dòng)機為例)的(de)主要零件。
電機轉軸都是階梯軸,按照結構型式,基本上可分為實(shí)心軸、一端帶深孔的軸和有(yǒu)中心通孔的軸三種類型。實(shí)心(xīn)軸在電機中用得最普遍,一端帶深(shēn)孔的軸主要(yào)用於集電(diàn)環(huán)位於(yú)端蓋外側的繞線轉子異步電動機,有中心(xīn)通(tōng)孔的軸(zhóu)主要用於大型電機。
對於(yú)中(zhōng)小(xiǎo)型電機(jī),轉軸的材料常用45優質碳素結構鋼。對(duì)於小功率電(diàn)機,轉軸的材料可用35優質(zhì)碳素結構(gòu)鋼或Q275碳素結構鋼。中小(xiǎo)型電機的轉軸選用熱軋圓鋼作為毛坯,其直徑需按轉軸的最大直徑加上(shàng)加工餘量進行選擇,因此,轉軸的切削(xuē)量是(shì)較大的。直徑200mm以上的轉軸宜用鍛件。鋼(gāng)材經(jīng)加熱(rè)鍛造後,可使金屬內部的(de)纖維組織(zhī)沿表(biǎo)麵均勻分布,從而可得到較高的機械強度,鍛出階梯形還可減少切削餘量,以節省材料消耗。圖1-9所示為(wéi)軸和(hé)轉子的典型結構。
對轉軸的加工精度和表麵粗糙度的要求都比較高,轉(zhuǎn)軸與其他零件的配合也比較緊密。因此,對轉軸的加工技術要求應(yīng)包括以下(xià)幾個方麵:
1尺寸精度
兩個軸承檔的直徑是與軸承配(pèi)合的,通過軸承確定轉子在(zài)定子內腔中的徑向(xiàng)位置,軸承檔的直徑一般按(àn)照m6精度製造。軸伸檔和鍵槽的尺寸都是重要的安裝(zhuāng)尺寸。鐵心檔(dàng)、集電環檔或換向器檔是與相應部件配合的部位(wèi),對電機的運(yùn)行性(xìng)能影響較大。以上各檔的直徑精度要求都較高。兩(liǎng)軸承檔軸肩間的尺寸也不能忽(hū)視,否則,會影響電機的軸向間(jiān)隙,導致電機轉動不靈活,甚至裝配困難。
2形(xíng)狀精度
滾動軸承內外圈都是薄壁零件,軸承檔的形狀誤差會造成內外圈變形而影(yǐng)響軸的回轉精度(dù),並產(chǎn)生(shēng)噪聲。軸伸檔和鐵心檔的(de)形狀誤差會造成與聯軸器和轉子(zǐ)鐵心的裝配困(kùn)難。對軸的這些部位(wèi)都應有圓柱度要求,其中尤以軸承檔和軸伸檔的圓(yuán)柱(zhù)度要求最高。
3位置精度
軸伸檔外(wài)圓對兩端軸承檔公共軸線的(de)徑向圓(yuán)跳動量過大,將引(yǐn)起振動(dòng)和噪聲。因此,這個徑向圓跳動量要求(qiú)較嚴。鍵槽寬度對(duì)軸線的對(duì)稱度超差,將使有關(guān)零(líng)部件在軸(zhóu)上的固定發生困難。因此,對這種(zhǒng)對稱度的要求也較高。兩端的中心孔是軸(zhóu)加工的定位(wèi)基準(zhǔn),也應有良好的同軸度。
4表麵粗糙度
配合麵的表麵粗糙度(dù)值過大,配合麵容易磨(mó)損,將影響配合的可靠性。非配合麵的表麵(miàn)粗糙度值(zhí)過大,將降低軸(zhóu)的疲勞強度。軸承檔和(hé)軸伸檔的圓柱麵是軸的(de)關(guān)鍵表麵(miàn),其表麵粗糙(cāo)度Ra=0.8-1.6um。
轉軸和轉子的幾何公差,以Y180M-4為例有:
轉子外圓對兩端軸承檔公共基準軸線的徑向圓跳動(0.05mm)。
轉子軸伸外圓對兩端軸承檔公共基準軸線的徑(jìng)向圓跳動(0.025mm)。
轉軸軸(zhóu)承檔的圓柱度(0.019mm)
軸伸檔圓度(0.008mm)。
鍵槽對稱度(0.035mm)。