山东盛华电机生产厂家：浅析大功率电机中轴伸强度与断轴问题的关联性
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大功率电机轴伸出问题的几率很小，只是在电机修理厂偶尔会遇见断轴的情况。想必大家应该非常清楚轴伸何等重要，却也不曾想轴伸或轴伸键强度会出现问题，一般大家都知道标准电机轴伸结构，几何尺寸标准限死、材质历经好几十年从未改变，没必要花功夫研究。哪知凡事有这么个规律：料想不可能而忽略、心中始终有些忐忑的问题，总是会“碰巧”出现。今天专门对个别规格的电机轴伸老出问题做出解答。
对于大功率电机轴伸这个问题不可忽略，既然发生了这不是小事，或许是设计环节有重要元素疏忽了。依次排查轴伸键是否受损、键槽是否变形；个别轴伸是否齐根断掉。接下来，开始对照标准轴伸尺寸、核实额定功率。果不其然，轴伸易出问题的大功率电机安装尺寸非标、功率输出有1.2倍服务系数要求。
事实上，类似满足特定用户专用设备的非标安装尺寸的情况愈来愈普遍。许多技术实力雄厚的大功率电机生产厂家为抢占市场份额，一方面竭力压缩设备外形尺寸、另一方面想方设法大幅提升设备潜能，带动了体积小、性能强的高功率密度大功率电机的需求。
然而，设计大功率电机的性能虽然非常完美地实现了这一目标，却高估了大功率电机轴的机械特性，未进行严密的强度计算。
轴类零件设计很有讲究，涉及多方面问题。第一，材质的选取和所选材料特性的研究；第二，确定安全系数；第三，强度计算。任一设计因素的忽略，都会招致致命后果。接下来，就这几个问题做下具体的分析。
大功率电机材质和所选材料特性
大功率电机轴和轴伸键通常为45钢，常温、静载和一般工作条件下的许用应力为186MPa。
在拉伸和压缩时(常温、静载)的机械性质具体为：屈服极限353 MPa，强度极限597 MPa，塑型性质：延伸率16%、断面收缩率40%。
因延伸率大于5%，45钢属于塑性材料。按碳的质量百分数，含碳0.45%（介于0.25%和0.60%之间），为中碳钢；按钢的质量（含硫≤0.040％，含磷≤0.040％)，为优质碳素钢。
安全系数
安全系数与很多因素有关。过大的安全系数，会浪费材料；太小的安全系数，则可能使构件不安全。一般应考虑以下几方面：
（1）载荷估计的准确性；
（2）简化过程和计算方法的精确性；
（3）材料的均匀性；
（4）构建的重要性；
（5）零件工作条件、减轻自重和其他因素等。一般构件取值为：塑性材料按屈服极限规定为1.5～2.0; 脆性材料按强度极限规定为2.0～5.0。以上许用应力为186MPa，表明安全系数为353/186=1.9。
大功率电机轴伸强度校核计算
大功率电机轴伸强度校核计算轴和轴伸键为45钢，许用应力（拉伸和压缩）[σ]=186MPa。许用剪应力 [τ]=(0.6～0.8)×[σ]=112MPa, 许用挤压应力 [σjy] =(1.7～2.0)×[σ]=316MPa。
大功率电机强度校核计算步骤
1 大功率电机额定数据：功率P，转速n，服务系数SF。
2 轴伸和轴伸键参数为：轴径d,键宽b，键高h，键长l。
3 轴截面积F=πd2/4。
4 扭矩M=P×SF/Ω,其中Ω=2πn/60。
5 轴的抗扭截面系数W=πd3/16。
6 轴伸强度条件：τ= M/W <= [τ]
7 轴伸键槽及轴伸键强度条件：σjy = 2M/d/Fjy<=[σjy]，式中Fjy = l×h/2。
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