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精密电机轴断裂、振动的原因

发布日期:2022-03-14

  在生活中,有不少人接触过电机,但是却很少有人知道精密电机轴,其实它是电机中不可缺少的零件,在电机运行过程中,经常会发生轴断裂、振动的现象,这是怎么回事呢?今天我们认真来探讨一下其中的原因。

  精密电机轴断裂的负荷侧主要发生在前轴承支撑部位,断裂处有比较明显的刀痕。出现断裂的原因主要有以下几点:

  1、材料缺陷。

  我们可以从断轴中选择一部分,对其进行材料分析和机械性能试验。从材料分析中,可以发现,如果所选用的材料质量上乘的碳素结构钢和合金钢,如果没有经过良好的热处理,材料性能比较差,而且强度也不高。

  一般使用的是45钢,但是经过材料分析发现,45钢材料中会有负荷缺陷存在,因此如果选材不当,那么就会导致轴发生断裂。

精密电机轴断裂、振动的原因

  2、加工工艺和焊接工艺不当。

  轴沿着圆周形成环状裂纹,是由于板和轴在焊接时使用的是低碳钢焊条,这样会在轴的表面形成一层软化的堆焊层。在不断的循环交变应力作用下,会沿着周向形成连续分布的环状裂纹,随着时间的延长,裂纹区域会不断的扩散,直至整个轴都发生断裂。

  轴的非配合面在加工的时候,很容易被人们忽略,轴表面和轴肩过渡的圆角部位经常会留下刀痕,这样表面就比较粗糙,进一步导致状态系数降低,轴的抗疲劳能力下降,引起断裂。

  另外,在加工过程中,没有严格的按照图纸规定的要求进行加工,也会导致轴在短时间内发生断裂。

  3、应力集中。

  应力集中是轴断裂种常见的原因。由于设计和生产工艺中需要设计到很多不同的槽(比如越程槽、卸载槽等)。在设计和生产工艺种,一旦槽的结构不合理,那么应力就会集中。比如过渡的圆角太小,会导致轴径发生很的变化。在交变应力的作用下,过渡部位的应力分布变得很不均匀,应力较高的部位逐渐形成微裂纹,并在时间的作用下逐渐扩展,并引起脆性断裂。

  在加工过程中,精密电机轴轻微振动振动是正常的,但是如果振动过大,需要引起重视,引起振动的原因主要有以下几点:

精密电机轴断裂、振动的原因

  1、机器设备。

  机械本身的转子没有平衡或者在安装过程中安装不到位,从而使得轴的冲击韧性差,当轴接近使用于极限线时,振动会增加,甚至发出噪音。

  2、机电工程混杂问题。

  轴转子本身就会有自身力,如果自身力或者磁心控制没有堆成,电磁感应抗拉力也会引起轴出现振动,一旦振动比较严重,还有可能导致活塞销损坏,活塞销温度过高,会导致振动加剧。

  3、电磁感应。

  因为供电或三相电压不平衡会导致轴发生振动,另外线圈断裂、接地装置损坏以及匝间穿插也是会引起轴振动的。

精密电机轴断裂、振动的原因

  看了上文,我们知道材料缺陷、应力集中、加工工艺和焊接工艺不当会导致精密电机轴发生断裂,而机械设备,机电工程,电磁感应三个因素会引起其发生振动。

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