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电机断轴问题为何会发生

2019-12-12 15:55:25     来源:电机技术日参        

【大比特导读】电机运行过程中,存在严重振动的球磨机、破碎机等设备,对电机的要求相对严苛,特别是运行过程中出现的带电粉尘,同样会加大电机运行风险。这种情况下,电机结构设计不能再沿用常规方法,必须采取特别的手段,或进行更为精细的分析。

任何一件产品发生问题,都会与制造或使用有关。比如说电机的断轴问题:一方面,电机制造厂家会在轴的设计、以及制造过程,采取必要的措施,但所设计电机是否与使用工况匹配,同样是一个非常关键的问题。

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在设计和制造过程中,会通过许多可能的措施,有效提高轴的强度。如,合理安排轴的尺寸关系、应力规避措施、调质等热处理方法、采用韧性较好的材料等等。但是,在使用环节的合理性同样重要,比如说,电机传动方式,传动零部件尺寸,安装方式等因素,都会导致电机出现轴承散架,严重时出现断轴问题。如果设计者没有充分考虑这些实际工况,断轴概率往往会超出预期。

电机运行过程中,存在严重振动的球磨机、破碎机等设备,对电机的要求相对严苛,特别是运行过程中出现的带电粉尘,同样会加大电机运行风险。这种情况下,电机结构设计不能再沿用常规方法,必须采取特别的手段,或进行更为精细的分析。从数据统计的角度,如果问题相对集中,或者具有明显规律时,应通过深层次的分析,从轴的设计上就有所取舍,从根本上解决问题。

知识拓展——什么是调质?

调质一般指的是淬火和高温回火的综合热处理工艺,调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能,调质处理后得到回火索氏体。

调质处理广泛用于要求具有优良综合性能,特别是在交变载荷下工作的结构零件,如汽车的轴、齿轮,航空发动机的涡轮轴、压气机盘等。需要感应加热淬火的结构钢零件,在表面淬火之前,通常都先进行调质,以获得细小而均匀的索氏体,有利于表面淬硬层,也可使心部获得良好的综合力学性能。氮化零件在渗氮前经过调质处理可以改善钢的加工性能,还能为渗氮作好组织准备。为使量具在淬火前得到较高的光洁度,消除粗加工造成的应力,减小淬火变形,并使淬火后的硬度高而均匀,可在精加工前进行调质处理。对于锻造后存在网状碳化物或晶粒粗大的工具钢,可采用调质处理消除碳化物网并细化晶粒,且使碳化物球化改善可切削性,为最终热处理作好组织准备。

知识拓展——什么是应力?

物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。

同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长,对于某一种材料,应力的增长是有限度的,超过这一限度,材料就要破坏。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低,规定出材料能安全工作的应力最大值,这就是许用应力。材料要想安全使用,在使用时其内的应力应低于它的极限应力,否则材料就会在使用时发生破坏。

有些材料在工作时,其所受的外力不随时间而变化,这时其内部的应力大小不变,称为静应力;还有一些材料,其所受的外力随时间呈周期性变化,这时内部的应力也随时间呈周期性变化,称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时,破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大,这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料,应力集中将大大降低构件的强度,这在构件的设计时应特别注意。

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