工業(yè)電機(jī)軸所受載荷有哪些?
電機(jī)軸外接機(jī)械件(齒輪、帶輪、傳動(dòng)軸)時(shí),通常通過(guò)直連、聯(lián)軸器這兩種方式進(jìn)行連接,連接后在正常運(yùn)行狀態(tài)和不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下,電機(jī)軸所受載荷分析如下:
1、正常運(yùn)行狀態(tài)的軸的基本載荷有:
a.扭矩:主要由垂直于軸平面中產(chǎn)生剪切應(yīng)力的額定轉(zhuǎn)矩形成的;
b.彎矩:由臥式機(jī)組的自身重量,軸向產(chǎn)生的彎曲壓力引起,小型電機(jī)中由皮帶拉力而形成;
c.拉或壓:由裝壓件在軸上產(chǎn)生的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。
2、不正常運(yùn)行狀態(tài)下的軸
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)一方面分為繞其平衡位置軸線起始反復(fù)的彎曲振動(dòng),另一方面為鄰接斷面轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),然而其軸線位置保持不動(dòng),兩種振動(dòng)形式都分為固有振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng),多數(shù)情況下,電機(jī)軸尺寸設(shè)計(jì)不但按照計(jì)算應(yīng)力,還要由固有頻率來(lái)確定。
a.扭轉(zhuǎn)振動(dòng):穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中,軸往往傳遞在時(shí)間上恒定的轉(zhuǎn)矩,這種轉(zhuǎn)矩不能產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。雖然如此,還要注意臨界轉(zhuǎn)速不能和額定轉(zhuǎn)速重合,定子與轉(zhuǎn)子之間電磁作用傳遞電磁轉(zhuǎn)矩時(shí),避免共振是絕對(duì)必要的。
b.電機(jī)轉(zhuǎn)子制造過(guò)程難免會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量偏心(相對(duì)軸線),運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生離心力,并可引發(fā)變化的支撐力。因此運(yùn)行變得不穩(wěn)定,并且可能影響電機(jī)壽命,不僅結(jié)構(gòu)制造決定質(zhì)量偏心,而且材料的不均勻溫度分布引起的轉(zhuǎn)子變形同樣可以引起不穩(wěn)定運(yùn)行。為了避免共振現(xiàn)象,電機(jī)軸設(shè)計(jì)必須確定彎曲臨界轉(zhuǎn)速,特別對(duì)于高速電機(jī)。