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            上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司
            中級(jí)會(huì)員 | 第15年

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            如何通過(guò)電機(jī)軸伸強(qiáng)度控制 預(yù)防斷軸問(wèn)題

            時(shí)間:2024/12/25閱讀:228
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             電機(jī)軸伸出問(wèn)題的幾率很小,只是在電機(jī)修理廠偶爾會(huì)遇見(jiàn)斷軸的情況。Ms.參非常清楚軸伸何等重要,卻也不曾想軸伸或軸伸鍵強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,覺(jué)得地球人都知道的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)軸伸結(jié)構(gòu),幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)限死、材質(zhì)歷經(jīng)好幾十年從未改變,沒(méi)必要花功夫研究。哪知凡事有這么個(gè)規(guī)律:料想不可能而忽略、心中始終有些忐忑的問(wèn)題,總是會(huì)“碰巧"出現(xiàn)。這不,專門從事電機(jī)售后服務(wù)的朋友小H找Ms.參,咨詢?yōu)槭裁醋罱袀€(gè)別規(guī)格的電機(jī)軸伸老出問(wèn)題。

            Ms.參的直覺(jué)意識(shí)到:軸伸問(wèn)題既然發(fā)生了,這不是小事,可能是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有重要元素疏忽了。Ms.參先打問(wèn)清楚具體情況:軸伸鍵受損、鍵槽變形;個(gè)別軸伸齊根斷掉。接下來(lái),開(kāi)始對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)軸伸尺寸、核實(shí)額定功率。果不其然,軸伸易出問(wèn)題的電機(jī)安裝尺寸非標(biāo)、功率輸出有1.2倍服務(wù)系數(shù)要求。

            事實(shí)上,類似滿足特定用戶專用設(shè)備的非標(biāo)安裝尺寸的情況愈來(lái)愈普遍。許多技術(shù)實(shí)力雄厚的電機(jī)配套戶為搶占市場(chǎng),一方面竭力壓縮設(shè)備外形尺寸、一方面想方設(shè)法大幅提升設(shè)備潛能,帶動(dòng)了體積小、性能強(qiáng)的高功率密度電機(jī)的需求。然而,設(shè)計(jì)電機(jī)的性能雖實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo),卻高估了電機(jī)軸的機(jī)械特性,未進(jìn)行嚴(yán)密的強(qiáng)度計(jì)算。

            軸類零件設(shè)計(jì)很有講究,涉及多方面問(wèn)題。第一,材質(zhì)的選取和所選材料特性的研究;第二,確定安全系數(shù);第三,強(qiáng)度計(jì)算。任一設(shè)計(jì)因素的忽略,都會(huì)招致致命后果。Ms.參結(jié)合朋友小H的案例,簡(jiǎn)要談?wù)勲姍C(jī)軸伸強(qiáng)度校核計(jì)算。

            材質(zhì)特性:

            電機(jī)軸和軸伸鍵通常為45鋼,常溫、靜載和一般工作條件下的許用應(yīng)力為186MPa。

            在拉伸和壓縮時(shí)(常溫、靜載)的機(jī)械性質(zhì)具體為:屈服極限353 MPa,強(qiáng)度極限597 MPa,塑型性質(zhì):延伸率16%、斷面收縮率40%。

            因延伸率大于5%,45鋼屬于塑性材料。按碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),含碳0.45%(介于0.25%和0.60%之間),為中碳鋼;按鋼的質(zhì)量(含硫≤0.040%,含磷≤0.040),為優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 

            安全系數(shù):

            安全系數(shù)與很多因素有關(guān)。過(guò)大的安全系數(shù),會(huì)浪費(fèi)材料;太小的安全系數(shù),則可能使構(gòu)件不安全。一般應(yīng)考慮以下幾方面:

            (1)載荷估計(jì)的準(zhǔn)確性;

            (2)簡(jiǎn)化過(guò)程和計(jì)算方法的精確性;

            (3)材料的均勻性;

            (4)構(gòu)建的重要性;

            (5)零件工作條件、減輕自重和其他因素等。一般構(gòu)件取值為:塑性材料按屈服極限規(guī)定為1.5~2.0; 脆性材料按強(qiáng)度極限規(guī)定為2.0~5.0。以上許用應(yīng)力為186MPa,表明安全系數(shù)為353/186=1.9。


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