从故障实例中分析总结电机断轴问题

发布网友发布时间：2024-10-24 13:22

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热心网友时间：2024-10-27 04:56

对于电机断轴问题，我们进行了多次分析和讨论，包括电机断轴的位置、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。
电机轴是典型的旋转轴，在运行过程中不仅传递扭矩，还承受弯矩，尤其是皮带传动电机，其轴承承受的弯矩更大。在电机运行过程中，特别是在负载不稳定的状态下，轴产生的应力是交变应力，会导致其出现过度疲劳、磨损、失圆和严重变形等失效问题。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。
电机轴是典型的阶梯形零件，变径部位是应力相对集中的部位，尤其是变径突然的部位，更为严重。为了减少应力问题，必须尽可能避免在轴上开横向槽、开槽孔和切口。
在前面的文章中，我们谈到了转轴的断裂部位一般在轴伸根部、轴承根部和焊接轴的焊接端。其中，控制焊接轴的断裂问题至关重要。如何通过设计和工艺改进控制，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叠加，其值超过材料的屈服极限时，焊缝附近会发生焊接变形和断裂。
焊接残余应力是在焊接轴承受载荷之前已经存在的部件横截面上的初始应力。在电机运行过程中，与其他载荷引起的工作应力重叠，产生二次变形和残余应力的重新分布，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，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。
要降低轴的焊接应力，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，先焊接收缩量大的焊缝。焊接时，适当降低焊件刚度，局部加热焊件适当部位，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。热处理对整体应力消除的效果一般优于局部热处理。
焊接变形的大小与焊缝的大小、数量和排列有关。设计中应合理确定焊缝数量、坡口形状和尺寸，并合理安排焊缝位置。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样的问题是非常关键的。
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