电机断轴故障，是制造方还是使用方的问题？
发布时间：
2024-09-06
来源：
网络
作者：
永坤电机
轴是电机产品与被拖动设备对接的关键，并承载着电机动能转换的重任。在电机使用过程中，总会有一些断轴的故障案例发生。
大部分电机断轴发生在轴伸根部和轴伸端轴承根部。
如果电机出现轴断裂现象，应对轴断裂面进行宏观观察和微观分析，找出断裂裂纹的位置和原因，从根本上抑制问题。
轴的断裂面位于轴上安装轴承的过渡圆角区(轴承安装根部)。如果断口平整且垂直于轴向，则不会出现颈缩和塑性变形痕迹。疲劳带明显，从外圆向中心延伸，最终瞬时断裂面积小于轴向截面积的15%。
电机力学的计算与分析由于电机轴是阶梯轴，不同阶梯截面处的力矩和应力是不同的。电机运转时，轴受到弯矩和扭矩的共同作用。如果台阶部分承受过大的应力，它可能首先在台阶部分的过渡圆弧处萌生裂纹并断裂。因此，找出电机轴受力的危险截面，对判断轴断裂原因有重要作用。
电机轴断裂原因归纳
电机轴断裂是多种因素叠加的结果。这篇文章列举了几个常见的原因:
1。制造潜在的质量问题。电机轴的断裂形式属于低应力旋转弯曲疲劳断裂，其根本原因是电机轴在生产加工中存在缺陷，如轴肩过渡圆角无工艺控制要求，焊后无热处理，堆焊层夹杂物过多，导致轴肩圆角应力集中，在旋转弯矩作用下产生疲劳开裂，最终导致电机轴断裂。
2。安装问题。如果采用皮带轮传动，皮带张力过大(大于皮带厂家推荐值)，增加了电机轴的负荷，是电机轴断裂的促成因素。如果用联轴器安装的电机不能保证电机与设备轴线的同轴度，也会导致轴的疲劳断裂。
3。腹板轴断裂。除安装因素外，腹板轴的焊接位置经常出现不规则裂纹。这类轴的断轴问题，大部分电机厂家都是通过退火工艺，在连接主轴的腹板两端加工应力槽来解决。
轴换档
无论什么时候电机都不应该拨轴，一点点活动对电机本身影响不大。如果换挡动量达到一定程度，就会出现电流增大、电机温升、机械冲击增大等一些具体问题，其他设备也可能受到影响。
电机轴偏移原因分析
1。机械中心与磁场中心不一致。
电机运行时，其转子会位于磁场的中心，转子主轴与两个轴承之间存在一个机械中心(即电机转子两端肩部与轴承距离相等的位置)。这两个中心之间可能存在不一致。如果安装时以机械中心为基准调整轴肩间距，当电机启动时，转子会自动定位在磁场中心，电机轴的轴向移动会破坏原安装时调整的轴向间距。当这种偏差较小时，齿轮联轴器可以通过内外齿套的预留轴向间隙来补偿。如果超过联轴器预留的轴向间隙，联轴器和从动轴将受到轴向外力，引起部件端面的摩擦，产生发热等有害影响。
2。对于滑动轴承电机，当旋转轴系统根据联轴器对中时会出现误差。
轴在轴承中的错位会给轴承增加很大的附加扭矩。由于电机转子可在轴向一定范围内来回游动，轴系中心不重合，联轴器会产生一个固定的轴向分力，在轴向分力的作用下，逆着磁场力将转子推向一侧，造成电机转子挡油肩片与轴承外巴氏合金之间的动静摩擦。
3。电机转子两端的升程不符合要求。
电机两端轴颈上抬不合理，会使电机转子在自身重力轴向分量的作用下，克服磁场力，滑向上抬较小的一端。因此，电机轴两端的合理扬程是消除轴向分量的关键。由于转子因自重而产生的静态偏转，说明当转子水平放置时，两端或轴颈会被抬起。由精密水平仪测量的升力值习惯上称为旋翼升力。鉴于电机轴偏移的各种原因，在电机设计、制造和安装过程中应避免出现问题，在实际过程中通过一些必要的手段来抑制和防止问题的发生也是至关重要的。轴和转子之间的配合是过盈配合。如果由于配合问题而出现移动，则多半是由于轴的加工尺寸。因为转子轴孔内径是由冲压模具决定的，理论上不会有太大问题。轴承两端的波形弹簧垫没有安装，或者波形弹簧垫质量有问题。有些电机在运行条件下对轴跳动有相对严格的要求，电机厂家通过增加波纹弹簧垫来解决。一些制造商还在带有密封轴承的小型电机的端盖上增加挡圈。风扇产生的轴向力是电机运转时风对扇叶的轴向力，但产生的窜动量很小。轴承和端盖的配合选择不当，或由于加工质量问题，两者之间有较大的间隙。
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