电机轴伸强度与断轴问题的关联性.docx

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1、电机轴伸强度与断轴问题的关联性目录1.弓I言1?电机轴伸强度校核计算4?许用应力确定5?强度校核计算步骤51.引言电机轴伸出问题的几率很小，只是在电机修理厂偶尔会遇见断轴的情况。Ms.参非常清楚轴伸何等重要，却也不曾想轴伸或轴伸键强度会出现问题,觉得地球人都知道的标准电机轴伸结构，几何尺寸标准限死、材质历经好几十年从未改变，没必要花功夫研究。哪知凡事有这么个规律：料想不可能而忽略、心中始终有些忐忑的问题，总是会“碰巧”出现。这不，专门从事电机售后服务的朋友小H找MS.参，咨询为什么最近有个别规格的电机轴伸老出问题。MS.参的直觉意识到：轴伸问题既然发生了，这不是小事，可能是设计环节有重要元素疏

2、忽了。MS.参先打问清楚具体情况：轴伸键受损、键槽变形；个别轴伸齐根断掉。接下来，开始对照标准轴伸尺寸、核实额定功率。果不其然，轴伸易出问题的电机安装尺寸非标、功率输出有1.2倍服务系数要求。事实上，类似满足特定用户专用设备的非标安装尺寸的情况愈来愈普遍。许多技术实力雄厚的电机配套户为抢占市场份额，一方面竭力压缩设备外形尺寸、一方面想方设法大幅提升设备潜能，带动了体积小、性能强的高功率密度电机的需求。然而，设计电机的性能虽非常完美地实现了这一目标，却高估了电机轴的机械特性，未进行严密的强度计算。轴类零件设计很有讲究，涉及多方面问题。第一，材质的选取和所选材料特性的研究；第二，确定安全系数；第三

3、,强度计算。任一设计因素的忽略，都会招致致命后果。Ms.参结合朋友小H的案例，简要谈谈电机轴伸强度校核计算。材质和所选材料特性电机轴和轴伸键通常为45钢，常温、静载和一般工作条件下的许用应力为186MPa.在拉伸和压缩时（常温、静载）的机械性质具体为：屈服极限353MPa,强度极限597MPa,塑型性质：延伸率16%、断面收缩率40%。因延伸率大于5%,45钢属于塑性材料。按碳的质量百分数，含碳045%（介于0.25%和0.60%之间），为中碳钢;按钢的质量（含硫W（H）40%,含磷W（H）40%）,为优质碳素钢。安全系数安全系数与很多因素有关。过大的安全系数，会浪费材料；太小的安全系数，则可

4、能使构件不安全。一般应考虑以下几方面：（1）载荷估计的准确性；（2）简化过程和计算方法的精确性；（3）材料的均匀性；（4）构建的重要性；（5）零件工作条件、减轻自重和其他因素等。一般构件取值为：塑性材料按屈服极限规定为152O脆性材料按强度极限规定为2.0500以上许用应力为186MPa,表明安全系数为353186=1.9o电机轴伸强度校核计算许用应力确定轴和轴伸键为45钢，许用应力（拉伸和压缩）o=186MPa.许用剪应力=0.6-0,8=112MPa,许用挤压应力jy=（1.7-2.0=316MPao强度校核计算步骤1电机额定数据：功率P,转速n,服务系数SF。2轴伸和轴伸键参数为：轴径d,键宽b,键高h,键长1。3轴截面积F=J1d2/4。4扭矩M=PXSF/Q,其中Q=2Jin/60。5轴的抗扭截面系数W=JId3/16。6轴伸强度条件：=M/W=7轴伸键槽及轴伸键强度条件：。jy=2MdFjy=。jy,式中Fjy=Ih2o