工業(yè)電機軸所受載荷有哪些?
電機軸外接機械件(齒輪、帶輪、傳動軸)時,通常通過直連、聯(lián)軸器這兩種方式進行連接,連接后在正常運行狀態(tài)和不穩(wěn)定運行狀態(tài)下,電機軸所受載荷分析如下:
1、正常運行狀態(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:由臥式機組的自身重量,軸向產(chǎn)生的彎曲壓力引起,小型電機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、不正常運行狀態(tài)下的軸
電動機的機械振動一方面分為繞其平衡位置軸線起始反復(fù)的彎曲振動,另一方面為鄰接斷面轉(zhuǎn)動某一角度的扭轉(zhuǎn)振動,然而其軸線位置保持不動,兩種振動形式都分為固有振動和強迫振動,多數(shù)情況下,電機軸尺寸設(shè)計不但按照計算應(yīng)力,還要由固有頻率來確定。
a.扭轉(zhuǎn)振動:穩(wěn)定運轉(zhuǎn)中,軸往往傳遞在時間上恒定的轉(zhuǎn)矩,這種轉(zhuǎn)矩不能產(chǎn)生強迫振動。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,避免共振是絕對必要的。
b.電機轉(zhuǎn)子制造過程難免會產(chǎn)生質(zhì)量偏心(相對軸線),運行過程中產(chǎn)生離心力,并可引發(fā)變化的支撐力。因此運行變得不穩(wěn)定,并且可能影響電機壽命,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)定運行。為了避免共振現(xiàn)象,電機軸設(shè)計必須確定彎曲臨界轉(zhuǎn)速,特別對于高速電機。