对于电机断轴的问题,我们进行了多次的分析和探讨,包括电机断轴的位置和断轴的原因等。从电机技术分析的角度来看,设计、制造和使用都要有各种因素。
电机是最典型的转轴,在运行过程中不仅传递扭矩,还承受弯矩,尤其是皮带驱动的电机,其轴承承受的弯矩更大。电机运行过程中,特别是负载不稳定的情况下,轴产生的应力为交变应力,也会导致过度疲劳、磨损、失圆、严重变形等故障问题。从设计和工艺的角度来看,有必要改善应力状况,降低应力集中,防止断轴。
电机轴也是典型的台阶部件,变径部位是应力相对集中的部位,尤其是变径突变更为严重。为了减少应力问题,尽量避免在轴上做横向槽、开槽孔和切口。
在之前的文章中,我们讲过旋转轴的断裂部位一般在轴伸根、轴承根和焊接轴的焊接端。其中,焊接轴断裂问题的控制非常重要。如何通过改进设计和工艺的控制来减少这类轴的断裂问题,一直是电机技术的课题。
残余应力集中在焊缝附近。当焊接残余应力与工作应力重叠,且其值超过材料的屈服极限时,工件会在焊缝附近产生焊接变形和断裂。
焊接残余应力是在焊接轴承受载荷之前,构件横截面上已经存在的初始应力。电机运行过程中,与其他载荷引起的工作应力重叠,导致残余应力二次变形和再分布,不仅会降低轴的刚度和稳定性,而且在温度和介质的共同作用下,还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆性断裂能力、抗应力腐蚀开裂能力和抗高温蠕变开裂能力。
降低轴的焊接应力应从瞬时应力和残余应力两个方面进行控制。为了消除和减少焊接残余应力,应采用合理的焊接顺序,先焊收缩量大的焊缝。焊接时,适当降低焊件的刚度,在合适的位置局部加热焊件,使焊缝相对自由收缩,减少残余应力。高温回火是消除焊接残余应力的常用方法。一般来说,整体应力消除热处理优于局部热处理。
焊接变形的大小与焊缝的大小、数量和排列有关。焊缝的数量、坡口形状和尺寸应从设计中合理确定,焊缝的位置应合理布置。该工艺采用高能量密度的焊接方法和小线能量的工艺参数。合理的装配、焊接顺序、反向变形和刚性固定可以减少焊接变形。
焊接轴常用于大型高压电机。如何从设计和工艺的技术研究上解决这些问题是非常关键的。
以上非官方内容仅代表个人观点。