軸是電機(jī)產(chǎn)品中特別關(guān)鍵的加工部件。軸的設(shè)計(jì)、加工因素和后期使用效果將直接影響電機(jī)產(chǎn)品的性能和使用壽命。從加工工藝上分析，應(yīng)盡可能減少軸的步驟，以節(jié)省材料和加工時(shí)間。光軸結(jié)構(gòu)簡單，切割少，工藝性好。

為了滿足軸的強(qiáng)度和剛度要求，軸的力學(xué)計(jì)算的主要內(nèi)容是確定軸各截面的直徑。在確定軸的直徑和其他幾何尺寸時(shí)，可以參考已經(jīng)生產(chǎn)的電機(jī)軸的尺寸或電磁計(jì)算的相關(guān)尺寸。大多數(shù)微電機(jī)，特別是控制微電機(jī)，一般在軸上的力和扭矩較小，轉(zhuǎn)速不高時(shí)，不檢查強(qiáng)度、剛度和臨界轉(zhuǎn)速。適用于大功率、高轉(zhuǎn)速的特殊電機(jī)，如大功率航空電機(jī)、高速感應(yīng)電機(jī)等。在初步選擇軸的幾何尺寸后，需要檢查強(qiáng)度、剛度和臨界轉(zhuǎn)速，并有必要的加工工藝來保證。

電機(jī)的轉(zhuǎn)軸技術(shù)要求

電機(jī)的軸首先要有足夠的強(qiáng)度。從而保證電機(jī)在工作狀態(tài)和加工軸上不會(huì)產(chǎn)生殘余變形或損壞；同時(shí)，轉(zhuǎn)軸要有足夠的剛度，即轉(zhuǎn)軸工作時(shí)，軸的撓度必須在允許范圍內(nèi)；還應(yīng)考慮轉(zhuǎn)軸的臨界轉(zhuǎn)速，工作轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸的臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)有足夠的差值，防止共振，特別是對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)，必要時(shí)應(yīng)檢查臨界轉(zhuǎn)速。

保證電機(jī)中轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸上機(jī)械力和扭矩的形式因電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型而異。作用力主要包括轉(zhuǎn)子組件本身的重力、轉(zhuǎn)子偏心引起的單向磁拉力和不平衡重量引起的離心力。由傳動(dòng)機(jī)械等作用在軸上的電機(jī)伸出端的負(fù)載扭矩。

軸的尺寸公差要求。軸上有兩種尺寸：徑向尺寸和軸向尺寸。主、關(guān)鍵徑向尺寸包括軸承位置、鐵芯位置、換向器或集電環(huán)位置、軸伸位置等。這些尺寸要求高精度，通過精車甚至磨削來實(shí)現(xiàn)。軸向尺寸，尤其是兩個(gè)軸承的肩部尺寸，鐵芯位置與軸承位置之間的距離尺寸等。

軸的形狀和位置公差要求。軸的形位公差主要包括軸承位置、軸伸位置與芯位外圓之間的同軸度或圓跳動(dòng)。軸的軸承位置是支撐電機(jī)旋轉(zhuǎn)的位置。其他形狀和位置公差包括軸的直線度、兩個(gè)肩面相對(duì)于軸中心線的垂直度、軸延伸鍵槽的對(duì)稱性等。

軸伸將直接影響與負(fù)載裝置的連接。如果加工不合適，容易引起振動(dòng)和噪音問題；鐵芯位置會(huì)引起定轉(zhuǎn)子氣隙變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)氣隙不均勻或掃膛故障。對(duì)于極低速電機(jī)，由于定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙相對(duì)較小，因此保證它們之間的同軸度更為關(guān)鍵和必要。

00-1010軸的設(shè)計(jì)與其他零件的設(shè)計(jì)過程不同的顯著特點(diǎn)是，必須先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后才能計(jì)算工作能力。

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。即根據(jù)軸上的零件

的安裝、定位及軸的制造工藝等方面的要求，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。

●軸的工作能力設(shè)計(jì)。即從強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面來保證軸具有足夠的工作能力和可靠性。對(duì)于不同機(jī)械的軸的工作能力的要求是不同的，必須針對(duì)不同的要求進(jìn)行。但是強(qiáng)度要求是任何軸都必須滿足的基本要求。

設(shè)計(jì)軸時(shí)主要應(yīng)該滿足軸的強(qiáng)度要求和結(jié)構(gòu)要求：對(duì)于剛度要求較高的軸，主要應(yīng)該滿足剛度要求；對(duì)于一些高速旋轉(zhuǎn)的軸，要考慮滿足振動(dòng)穩(wěn)定性的要求，另外要根據(jù)裝配、加工、受力等具體要求，合理確定軸的形狀和各部分的尺寸，即進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意：在轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)中，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸工作時(shí)受到彎矩和轉(zhuǎn)矩的聯(lián)合作用，而彎矩是與軸上載荷的大小及軸上零件相互位置有關(guān)的，所以在軸的結(jié)構(gòu)尺寸未確定之前，軸上載荷的大小及分布情況以及支反力的作用點(diǎn)還不能確定，無法求出軸所承受的彎矩，因此不能對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。

鑒于以上原因，軸設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件，初步確定軸的最小直徑；然后，根據(jù)軸上零件的相互關(guān)系和定位要求，以及軸的加工、裝配工藝性等，合理地?cái)M定軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸；在此基礎(chǔ)上，再對(duì)較為重要的軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，必要時(shí)，進(jìn)行軸的剛度或振動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定性校核。

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