电机的转轴技术要求
(1)电机中转轴的强度和刚度的保证,电机运行时,转轴所受的机械力和力矩的形式随电机种类和传动机构的不同而异。作用力主要有:转子组件自身的重力,转子偏心引起的单向磁拉力.不平衡重量的离心力。轴伸端由传动机械作用在轴上的负载扭力矩等。
电机的轴首先应有足够的强度,以保证电机在工作状态和加工中轴不产生残余变形或损坏;同时,转轴要有足够的刚度,即转轴工作时。轴的挠度必须在允许范围以内;还应考虑转轴的临界转速的高低.应使转轴的工作转速和临界转速之间有足够的差值,以防止产生共振,特别是对转速较高(如每分钟1万转以上)的电机,必要时应进行临界转速的验算。
为了满足轴的强度和刚度的要求,轴的机械计算的主要内容是确定轴的各段直径。确定轴的直径和其他几何尺寸的简单方法是:参考已生产的电机转轴的尺寸或参考电磁计算的有关尺寸.绝大部分微电机,特别是控制用微电机,轴上受力和力矩小、转速不高时,一般不进行强度、刚度、临界转速的验算。对于功率大、转速高的特殊用徽电机,如较大功率航空用电机、高速感应电机等,需要在初选轴的几何尺寸后,进行强度、刚度、临界转速的验算。
对于微电机转轴,工艺上常进行调质处理,以提高轴的刚度。
(2)轴的台阶应尽量减小,以节省材料和加工工时,光轴结构简单,切削少.工艺性好,可以优先选用中心孔应当少用。
(3)尺寸精度和形位公差的保证,轴上的尺寸有径向尺寸和轴向尺寸,主要的径向尺寸是轴承段尺寸、铁心段尺寸、换向器段尺寸、轴伸端尺寸等,它们的尺寸精度要求较高,一般都在IT7以上。轴向尺寸的精度也要保证,特别是两个轴承段轴肩的距离尺寸、铁心段与轴承段之间的距离尺寸等。轴的形位公差主要包括轴承段外圆、轴伸段外圆与铁心段外圆之间的同轴度或圆跳动。一般以轴承段外圆表面定位旋转。在铁心段外圆用干分表测量。其他形位公差还有光轴全长的直线度、两轴肩平面对轴中心线的垂直度,轴伸段键槽的对称度等。
(4)转轴表面的粗糙度,轴承段、轴伸段、铁心段等外圆表面的粗糙度应低于一定的数值,一般为R,0.8-0.1当表面粗糙度达不到要求时,轴承段会使轴承内圆接触面积减小,配合变松,引起轴承响,嗓声大。轴伸段会直接影响与负载装置的连接精度,容易引起振动和噪声;铁心段会造成定、转子之间的气隙变化,影响电机性能,对小气隙电机(如步进电机)尤为明显。