电机产品转子部分的同轴度问题要求和保证措施
电机的转子部分主要由转轴、转子铁芯组成,整机装配后还会涉及到风扇、绕线式转子电机集电环、轴承等零件。本文重点谈电机转轴与转子铁芯的同轴度问题。
01转轴的同轴度问题
电机转轴,缘于不同的配合关系及整机安装要求,是一个典型的多圆柱面组合零件,多个圆柱面应呈同轴关系。按照大多数电机厂家的加工工艺,特别是对于中小型电机,大多采用轴端面中心孔作为多个圆柱面、多个加工序的加工基准,因而,在整个的生产加工过程中,中心孔的加工及后期使用和防护都特别重要。
转轴在粗加工、精加工及磨削过程中,均以端面中心孔为加工基准,原则上只要保证基准不发生损坏,装卡过程中不存在松动,轴不发生挠曲等问题,各圆柱面的同轴度要求不存在问题。但是对于特别大型的转轴,缘于轴的重量与设备的不匹配问题,可能会出现加工过程中设备与轴配合的晃动问题,这样就会导致部分加工面的不同轴或跳动问题。
02转子铁芯的同轴度问题要求
从理论上分析,转子铁芯的同轴度问题也主要由转子冲片决定,冲子冲片制作过程中,均以轴孔与中心定位器进行限位,如果定位器尺寸出现不合适,极容易导致槽形与轴孔相对尺寸出现偏差,而在铁芯叠压过程中,槽形的纠正很可能导致各冲片轴孔出现错位,最终的结果与定子铁芯相似,同样会出现自身不同轴问题,特别是对转子槽的整齐度有严重影响,无论对于绕线式还是铸铝式转子,槽形的锯齿问题,不仅是机械尺寸的干扰问题,更为严重的是对于电机其他性能的影响。
对于该问题,先进的自动化设备,无论是冲剪环节还是铸铝环节,目前都有很多先进的设备和必要的技术支持。
03转子装配后的同轴度问题控制
对于电机转子,属于转子本体的同轴度控制要求主要包括轴与铁芯、轴承、风扇、绕线式转子集电环等零件的同轴度要求,对于需要带如编码器、超速开关等附加元件的电机,还必须考虑这些部位的同轴问题。
为了保证该要求,属于电机生产加工过程的主要环节为轴的加工,因为其他零件,包括转子铁芯轴孔等,配合尺寸相对稳定,质量控制的关键即轴的直径加工符合性,当然还涉及设计配合公差的匹配要求。
对于轴与铁芯的配合,没有正反转要求的小型电机,采用过盈配合关系即可保证其性能符合性,但对于有正反转要求的电机,或者是大型电机,转子铁芯与轴之间再增加键配合。
为了保证相关零部件的同轴度要求,也会通过统一基准的方式进行表面加工,例如在车削转子表面时,同时完成集电环表面的车削工艺。
综合以上分析,转子作为电动机产品的旋转部分,其自身的平衡及同轴关系对电机整体性能影响较大,特别是对于电气性能及振动性能的影响更为明显。