第七章 电机装配工艺分解

2.动不平衡
上面分析的情况，对于一些盘状零件(如带 轮、电机的风扇等)是近似地符合实际情况 的。但如果电机转子较长，情况就不一样了， 如图6-6所示。
图6-6 动不平衡
3.混合不平衡
一般工件都不是单纯的存在静不平衡或动不平 衡，而是两种不平衡同时存在，既有由不平衡 重量M产生的静不平衡离心力F，又有由M1及 M′ 1产生的不平衡力偶FaL同时存在，如图6 -7所示。这样就可以用大小相等、方向不是相 差180°的两个不平衡为F′ a及F2来表示。这
种不平衡称为混合不平衡。
实际上的转子不平衡多数属于此种。
图6-7 混合不平衡
6.2.3
校平衡的方法
校平衡方法的实质，就是要确定不平衡重量的 大小及其位置，并加上或减去适当的重量使零 件达到平衡。严格地说，任何转子都存在着混 合不平衡，但在实用上，由于转子的情况及运 行条件的不同，可以有不同的处理。 1.校静平衡 2.校动平衡
当电机转子长度L与其直径D之比L／D较小且转 速较低时，可以近似地看作一个盘状转动体，所 以只作静平衡校验；反之，当L／D较大，转速又 较高时，则必须进行校动平衡工作，详见表
6-1。
表6-1 转子校平衡类型
表6-2 转子单位重量许用不平衡量e
1.校静平衡
1)转动转子，使不平衡重量M处于水平位置， 然后在其对径上加一适当重量N，使其距离中 心为r，如图6-12a所示，使转子尚能按箭头方 向转过一个角度θ(θ＝30°-50°)，记下这个角 度。 2)将转子转过180°，使M处于另一侧的水平 位置，如图6-12b所示，在N的地方再加上适当 的重量P，使转子能按箭头方向转过等于第一 次转动的角度θ。 3)按以下的计算公式算出应加的平衡重量：
6.3
6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5
中小型电机装配工艺
转子装配 轴承装配 定子装配 气隙调整 电刷系统的装配
6.3.1
转子装配
电动机在运行时要通过转轴输出机械功率，因 此，转子铁心与轴结合的可靠性是很重要的。 当转子外径小于300mm时，一般是将转子铁心 直接压装在转轴上，当转子外径大于300、小 于400mm时，则先将转子支架压入铁心，然后 再将转轴压入转子支架。Y系列电动机是采用 将转子铁心直接压装在转轴上的结构。 转子铁心与轴的装配有三种基本形式：滚花冷 压配合、热套配合、键联结配合。 1.滚花冷压配合 2.热套配合 3.键联结配合
1.轴伸端轴承室弹簧片预压尺寸的 计算
2.非轴伸端间隙δ2尺寸的计算
3.轴伸端间隙δ1尺寸的计算
6.1.2
安装尺寸C的计算
自轴伸肩到距离较近的两个底脚螺栓通孔 中任一孔的中心线的距离C，如图6-3所示， 是一个安装尺寸。尺寸C超差时就会影响 其他机械配套时整个机组的安装质量，故 在技术条件中规定尺寸C有一定的允许偏 差范围。
从图6-3可知，安装尺寸C是由几个尺寸组 成的尺寸链中的封闭环
图6-3 轴伸端装配示意图
6.1.2
安装尺寸C的计算
图6-4 计算安装尺寸 C的尺寸链简图
6.2
静平衡与动平衡
6.2.1 平衡的基本原理 6.2.2 不平衡的种类 6.2.3 校平衡的方法
6.2.1
平衡的基本原理
电机的转动部件(如转子、风扇等)由于结构 不对称(如键槽、标记孔等)、材料质量不均 匀(如厚薄不均或有砂眼)或制造加工时的误 差(如孔钻或其他)等原因，而造成转动体机 械上的不平衡，就会使该转动体的重心对 轴线产生偏移。转动时由于偏心的惯性作 用，将产生不平衡的离心力或离心力偶。 电机在离心力的作用下将发生振动。
1.静不平衡
图6-5 静不平衡
1.静不平衡
一个直径大而长度短的转子，放在一对水 平刀架导轨上，不平衡重量M必然会促使 转子在导轨上滚动，直到不平衡重量M处 于最低的位置为止，这种现象表示了转子 有“静不平衡”存在。由式(6-1)可知，静 不平衡所产生的离心力大小与不平衡重量 M成正比，与M的位置到轴心线的距离r成 正比，与转子转动的角速度二次方成正比。 这个离心力周期地作用于转动部分，因而 引起电机的振动。
6.1.1 小型异步电动机的轴向尺寸 链计算
图6-1表示小型异步电动机各零件的装配关系。
图6-1 小型电动机装配示意图
从图6-1中可以分析出三个尺寸链来， 如图6-2所示。 1.轴伸端轴承室弹簧片预压尺寸的计算 2.非轴伸端间隙δ2尺寸的计算 3.轴伸端间隙δ1尺寸的计算
图6-2 小型异步电动机尺寸链简图 —定子机座止口两端面距离 —端盖止口端面到轴承室底面距离 —端盖 轴承室深度(非轴伸端) B —端盖轴承室深度(轴伸端) —转轴两轴承挡间距离 a—轴承宽度 e—弹簧片深度 —轴承盖止口深度
例6-1 设在ϕ200mm的转子外圈处有不 平衡重量10g，求当转速为3000r/min时 产生的离心力是多少？
解：
已知 M=10g r=100mm ω=2π300060=314r/s
6.2.2
不平衡的种类
电机转动部件的不平衡状况可分为静不平衡、 动不平静及混合不平衡三种。 1.静不平衡 2.动不平衡 3.混合不平衡
电机装配工艺
尺寸链在电机装配中的应用 静平衡与动平衡 中小型电机装配工艺 大型座式轴承电机装配的特点 三相异步电动机的检验试验 电机的机械检查 电机振动测定方法简介 电机噪声测定方法简介
6.1
尺寸链在电机装配中的应用
电机装配时，各零件的装配关系对电机的性能 和质量有很大的影响。例如，零件的轴向尺寸 公差定得不合适，没有进行尺寸链计算，则在 电机装配后，零件间的相互位置不能保证设计 要求。在严重情况下，可能使电机装配不起来。 有时即使装上，也不能正常运行。故电机中各 零件的尺寸公差，必须按尺寸链的计算方法进 行校核。 计算轴向尺寸链的方法一般采用“极大极小 法”，计算所用的公式见第1章。 6.1.1 小型异步电动机的轴向尺寸链计算 6.1.2 安装尺寸C的计算
第 6章
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电机装配工艺
电机装配可分为部件的分装配和成品的总 装配。 部件的分装配主要是定子分装配和转子分装 配； 成品的总装配主要是轴承装配、把电枢或转 子安放到定子中并装上端盖、电刷装置的装 配以及风扇、风扇罩、出线盒等的装配。这 一章主要讨论交流电机装配中的若干主要问 题。
第 6章
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8