断轴问题一直是电机产品质量的热门话题。作为一名电机工人,断轴的问题可能与你无关。也许它一直困扰着你,就像一个恶魔。从统计的角度来看,断轴的问题如果是个案,多半与电机的安装有关。但如果频繁发生断轴,一般是系统问题,说明电机与设备和工况配合不当,或者安装过程中存在严重问题。
01轴断裂的位置一般在哪个部位?
从轴断裂的实际案例中,我们可以发现电机轴断裂的部位一般发生在三个位置:
(1)轴伸的根部。轴伸是与拖动设备对接的关键点。机械强度和轴延伸的尺寸尤其重要,包括与设备的连接方式。对于大功率电机,尤其是多极低速电机,不建议采用皮带轮连接。对于正反转频繁的电机,如用于启动冶金设备的电机,建议采用锥轴加长。
(2)轴承位置根部断裂。从实际断裂案例中发现,断裂轴大多典型细长,转子外径相对较大,轴承位置轴径变化太大,即台阶较大;从使用的角度来看,这些电机大多是皮带驱动,负载处于不规则状态。
(3)轴的焊接位置。这种情况主要针对带腹板的大型电机焊接轴,断裂通常发生在腹板与主轴的焊接位置,是典型的应力释放不良反应。
02 如何才能防止断轴问题的发生?
从轴的设计和加工工艺分析,要尽量保证轴的应力保持在最小。从受力来看,短粗轴是最安全的选择,尽量避免使用细长的柔性轴。
对于轴本身的相对直径尺寸控制,不建议在不影响其他零件配合关系的情况下设计较大的过渡台阶。对于加工台阶零件,应采用适当的方法消除加工应力,如加工规格的应力槽,采用必要尺寸的过渡圆角等。对于带腹板的轴,焊前工件预热和焊后应力消除是特别重要的控制方法,如加热、振动等方法。
除了设计和加工过程的控制,材料的选择也尤为重要。对于特殊工况下的电机轴,应使用符合其工况的轴材料。例如普通轴的淬火和回火,应选用高级钢,必要时可使用锻造轴。
03 什么是调质?
调质是指一种提高钢材综合力学性能的热处理工艺。即淬火后,在高温下回火。其目的是使钢零件具有良好的强韧性结合,既具有高强度,又具有优异的韧性、塑性、切削性能等。一些合金钢或低合金钢只有经过淬火和回火才能获得良好的综合性能。这些钢也可以称为调质钢。调质球墨铸铁不仅能提高强度,还能提高硬度和耐磨性。
04 锻造的优势
锻造是利用锻压机对金属坯料施加压力,使其发生塑性变形,获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造(锻造和冲压)是两大部件之一。锻造可以消除熔炼过程中铸态金属疏松等缺陷,优化组织。同时,由于保留了完整的金属流线,锻件的力学性能普遍优于相同材料的铸件。锻件主要用于相关机械中高负荷、恶劣工况的重要零件,简单的轧制板材、型材或焊件除外。
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