一站式精密五(wǔ)金件(jiàn)加工製(zhì)造
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138-2527-8561
電(diàn)機斷軸發生在軸(zhóu)伸根部和軸伸端(duān)軸(zhóu)承位根部位置的情況居多。
如果電機出(chū)現了軸斷裂現象,應對軸斷裂麵進行宏觀觀察和微觀分析,找出斷口裂(liè)紋源位置及(jí)原因所在,從根本上使問(wèn)題(tí)得到(dào)抑製(zhì)。
軸(zhóu)斷裂麵處於軸上軸承安裝處的過(guò)渡圓角區域(軸(zhóu)承安裝根(gēn)部)。如果斷口(kǒu)表麵齊整並與軸向垂(chuí)直(zhí),無縮頸(jǐng)和塑性變形痕徑。斷口疲勞條帶明顯,從外圓向中心延伸(shēn),最終瞬斷區麵積小(xiǎo)於軸截麵積的 15%。
電機軸力(lì)學計算分析由於電機軸為階(jiē)梯軸,不同階梯截麵處承受的力(lì)矩和應力是不同(tóng)的(de)。電機運行時軸(zhóu)受到彎扭力矩的共同作用,如果某一階梯截(jié)麵承受應力(lì)過大,則可能最(zuì)先在階(jiē)梯(tī)截麵過渡圓(yuán)弧處萌發裂紋和發生斷裂,因此找出電機軸受力危險截麵,對判斷軸(zhóu)斷裂原因有重要作用。
電機軸斷裂的原因歸納
電機軸斷裂是多個因素疊加的結果。本文列舉幾種最常見的原因:
1、製造潛在(zài)質量問題。電機軸斷裂形式屬於低應力(lì)旋轉彎曲疲勞斷裂,其根(gēn)本原因為電(diàn)機軸生產加工過程中(zhōng)存在缺陷,如軸肩過渡圓角無工藝控製要求、焊後未進行熱處(chù)理、堆(duī)焊層夾雜物超級,導致軸肩圓角應力(lì)集中,在旋轉(zhuǎn)彎曲力矩的作用下產生疲勞開裂,最終導致了電機軸的斷(duàn)裂。
2、安裝問題。如果采(cǎi)用皮帶輪傳動,皮帶張緊力偏大(大於皮帶廠家建議值),增大了電機軸的負荷(hé),是電機(jī)軸發生斷(duàn)裂的促成因(yīn)素。采用聯軸器安裝的電機,如果不能保證電機與(yǔ)設備軸線的(de)同軸度,同樣會導(dǎo)致軸疲勞斷裂。
3、幅板軸斷裂(liè)。排除(chú)安裝因(yīn)素外,幅板軸常(cháng)會在幅板焊接位置出現不規則裂紋,大多數電機生(shēng)產廠家通過退(tuì)火工藝、並在幅板與主軸連(lián)接的兩端,通過加工應力槽的(de)方式解決(jué)該類軸的斷(duàn)軸問題(tí)。竄軸無論什麽電機在什麽時候都不應該竄(cuàn)軸,稍微有一點活(huó)動量,對電機本身影響不(bú)大,竄(cuàn)動量大到一定程度,就會有電流增加,電機溫度升高,機械衝擊加大,還可能影(yǐng)響其他設備等(děng)具體(tǐ)問題。
導(dǎo)致電機竄軸的原因分析
1、機械中心(xīn)與磁場中心不一致(zhì)。電(diàn)動機在運行時,其轉子將定(dìng)位於磁場中心,而轉子主軸與兩軸承間有一個機械中心(即電機轉子兩端軸肩與軸承間間距相等的位置)。這兩個中心可能存在不一致,安裝時如果以機械中心(xīn)為基準來調整軸肩間距,當電機啟動後,轉子將自動定位於磁場中(zhōng)心,電機軸的軸向竄動,將破壞原安(ān)裝時調整好(hǎo)的(de)軸向(xiàng)間距。當這個偏差不大時,對於齒輪式(shì)聯軸器,可以由內外齒輪套的預(yù)留軸向間隙補償;如果超過了聯軸器預留軸向間隙時,則(zé)聯(lián)軸器及被傳動軸將受(shòu)到一個軸向外加力,造成(chéng)部件的端麵摩擦,產生發熱等(děng)有害(hài)影響。
2、對於滑動軸承電機(jī),轉動軸係按聯軸器找中心(xīn)時出現誤差。軸(zhóu)在軸承中不對(duì)中的偏差會對軸承增加很大的附加力矩,由(yóu)於(yú)電(diàn)機轉子能在一定範圍內沿(yán)軸向來回遊動(dòng),軸係中心不正時,聯軸器會產生固定方(fāng)向的(de)軸向分力(lì),使轉子在軸向分力的作用(yòng)下克服磁場力向一側推動,導致電機轉子擋油肩胛與軸承外側巴氏合金發生動靜摩擦(cā)。
3、電機轉子兩端的揚度不符合要求。電機轉子(zǐ)兩端軸頸揚度不合理,會引(yǐn)起電機轉子在自身(shēn)重力軸向分力(lì)的作(zuò)用下克服磁場力向揚度小的一端滑動。因(yīn)此,電機軸兩端揚度(dù)合理是消除軸向分力的(de)關鍵。
轉(zhuǎn)子由於自重作用存在靜撓度(dù),這就表現為轉(zhuǎn)子水平放置時兩(liǎng)端或(huò)者說軸頸會向(xiàng)上揚起。用精密水(shuǐ)平儀測得的這個揚起(qǐ)值習慣上叫轉子揚度。
鑒於電機竄軸的各(gè)種原因,在電機設計、製造和安裝過程中應規避問題,在實際過程中通過一些必要的手(shǒu)段抑製和預(yù)防問題(tí)的發生也很關鍵。
● 軸(zhóu)與轉子的配合選擇過(guò)盈配合。如果因配(pèi)合問題出現竄動,大多(duō)數是由於軸的加工尺寸出現問(wèn)題,因為轉子軸孔(kǒng)內(nèi)徑由衝模決定,理論上不會出現太大問題。
● 軸承兩(liǎng)端的波形彈墊沒有安裝,或波形彈墊質量存在問題。有的電機使用工況(kuàng),對軸(zhóu)的竄動量要(yào)求相對嚴格,電機製造廠家通過增(zēng)加波形彈墊的方式解決問題,也有的廠家對於采用密封軸承的小電機在端蓋上(shàng)增加(jiā)了止動擋圈。
● 風扇產生的軸向力,即電機運行時風對風扇葉的軸向力,但由此導致的竄動量(liàng)非(fēi)常小。
● 軸承與端蓋配合選擇不合適,或是由於(yú)加工質量問題導致兩者配合出現較大的間隙。