【正文】 電機(jī)的安裝 電機(jī)安裝在工作臺(tái)上（最好是安裝在消聲室的中心位置），檢查接線方式是否正確。 在打印紙右下角記錄被測(cè)電機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)（包括電機(jī)型號(hào)、電壓、頻率、冷態(tài)電流、測(cè)試日期、熱電偶編號(hào)規(guī)則、熱保護(hù)器型號(hào)等）； 關(guān)閉單相變頻電源； 整理測(cè)試臺(tái)面 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第 4 章 電機(jī)的噪聲與振動(dòng)測(cè)試 噪聲測(cè)試 通過(guò)測(cè)量電機(jī)的噪聲，判斷電機(jī)是否符合客戶的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。 安裝 將電機(jī)安裝在試驗(yàn)臺(tái)上，檢查是否緊固，注意不要遮住通風(fēng)孔。 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn) 測(cè)試保護(hù)器的工作狀態(tài)，以及工作時(shí)的溫度變化。 根據(jù)電機(jī)測(cè)試要求中扭矩大小選擇合適的工作臺(tái)，按照接線圖把線接好，將電機(jī)固定好，把它和聯(lián)軸器接好，插好插銷，設(shè)置好測(cè)試延時(shí)時(shí)間，點(diǎn)擊“測(cè)試”，系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試，測(cè)試完后自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)，退出系統(tǒng)就可以了。如果在這個(gè)過(guò)程中，電流的保護(hù)器跳了，就記錄下此時(shí)的最高溫度以及保護(hù)器跳的時(shí)間；如果保護(hù)器沒有跳開，到溫度穩(wěn)定時(shí)（即溫度保持 20 分鐘不變），在原來(lái)電流的基礎(chǔ) 上再適當(dāng)增加 電流。在‘增加框’中輸入測(cè)試轉(zhuǎn) 速點(diǎn)，直接敲回車鍵就可將數(shù)據(jù)增加到測(cè)試點(diǎn)列表中，按‘增加’鍵也可。測(cè)試完畢后保存數(shù)據(jù)，退出系統(tǒng)就可以了。在電腦中選擇相應(yīng)的型號(hào)（如果沒有就新建一個(gè)），然后點(diǎn)擊“定點(diǎn)”選項(xiàng)，進(jìn)行測(cè)試。屏幕頂端，顯示堵轉(zhuǎn)測(cè)試點(diǎn)數(shù)。 根據(jù)電機(jī)測(cè)試要求中扭矩的大小選擇合適的工作臺(tái)，將電機(jī)固定好，把它和聯(lián)軸器接好，插好插銷，按照接線圖正確接線。在電腦中選擇相應(yīng)的型號(hào)（如果沒有就新建一個(gè)），然后點(diǎn)擊“定點(diǎn)”選項(xiàng)，進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)電壓穩(wěn)定后，點(diǎn)擊“提取數(shù)據(jù)”，一共提取四次空載點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)（在 10 秒之內(nèi)），保存數(shù)據(jù)并取平均值。測(cè)試完畢后保存數(shù)據(jù)，退出系統(tǒng)就可以了。剩下的點(diǎn)中，在最大扭矩點(diǎn)附近各分配 3 個(gè)（共 6 個(gè)點(diǎn)），這 6 點(diǎn)為最大扭矩點(diǎn)177。 根據(jù)電機(jī)測(cè)試要求中扭矩的大小選擇合適的工作臺(tái)，將電機(jī)固定好，把它和聯(lián)軸器接好，按照接線圖正確接線。此時(shí)的所施加給測(cè)試電機(jī)的電氣數(shù)據(jù)即是所需測(cè)得數(shù)據(jù)。 安裝端蓋時(shí)，將端蓋裝入止口，輕巧端蓋四周，使端蓋與機(jī)座的端面緊貼，然后對(duì)角輪流的擰緊螺栓。 6. 安裝后端蓋，端蓋止口與機(jī)殼止口采用間隙配合。 3. 定子在經(jīng)嵌線、綁線、整形之后，進(jìn)行空載測(cè)試，主要是檢查匝間絕緣、漏電電流、絕緣電阻、絕緣電壓、轉(zhuǎn)向。 電機(jī)的出軸長(zhǎng)度可由兩個(gè)因素來(lái)決定，一是國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，二為客戶的需求。11 BBL ） （ ??? ?? 39。a a39。如果不進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算，電機(jī)裝配后各零件間的位置關(guān)系就可能難以保證設(shè)計(jì)要 求，嚴(yán)重情況下還可能使電機(jī)裝配不起來(lái)?？傃b時(shí)要切實(shí)注意定子組件在浸漆后要充分的冷卻，否則對(duì)后序工序的生產(chǎn)帶來(lái)負(fù)面影響。 機(jī)頂盒的設(shè)計(jì) 機(jī)頂盒是用來(lái)裝配電機(jī)的連線的。在安裝時(shí)，要注意風(fēng)扇的同心度，以免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生噪音。機(jī)殼與定子的組裝采用的是熱套，即將機(jī)殼適當(dāng)加熱，利用外力將機(jī)殼與定子進(jìn)行壓套。 其余主要為耐碰撞性、抗腐蝕性、吸潮性、耐溫性、耐紫外線性、阻燃性等。合金經(jīng)特殊機(jī)械熱處理后，具有較高強(qiáng)度和高的導(dǎo)電性能，在電氣工業(yè)方面得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí) 6063 是中等強(qiáng)度、焊接性優(yōu)良，耐蝕性及冷加工性好，是使用范圍廣，很有前途的合金。 圖 非傳動(dòng)端的軸承固定 傳動(dòng)端的軸承的固定，利用彈性擋圈來(lái)固定 圖 傳動(dòng)端的軸承固定 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 螺釘緊固 圖 軸承外圈的固 定形式 傳動(dòng)端和非傳動(dòng)端的緊固形式是一樣的，直接用軸承室的孔肩來(lái)作為其擋肩，不同的是在傳動(dòng)端要加一個(gè)波形墊圈來(lái)增加軸向的彈性，同時(shí)，也是為了在安裝的時(shí)候，可以把軸承的外圈卡死，來(lái)減少軸承的外圈與軸承室的相對(duì)滑動(dòng)。 表 軸與外殼配合面及端面的表面粗糙度 軸或軸承座直徑 /mm 軸或外殼配合表面直徑公差等級(jí) IT7 IT6 IT5 表面粗糙度 超過(guò) 到 Rz Ra Rz Ra Rz Ra 磨 車 磨 車 磨 車 80 10 4 80 500 16 10 端面 25 25 10 圖 軸與外殼配合面及端面的表面粗糙度示意圖 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 本次設(shè)計(jì)的軸與外殼的形位公差可由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 7229 查得，一般軸承用0 級(jí)公差，故有圓 柱度 —— 軸頸為 ，外殼孔為 ，端面圓跳動(dòng) —— 軸肩為 ，外殼孔肩為 。 軸承與軸的配合采用基孔制，軸承與外殼的配合采用基軸制，軸承與軸的配合與及其制造業(yè)中所采用的公差配合制度不同，軸承的內(nèi)徑公差多 為負(fù)公差。 4. 軸承的旋轉(zhuǎn)精度，當(dāng)軸承有較高的精度要求時(shí)，為了消除彈性變形和振動(dòng)的影響，避免采用間隙配合。 在轉(zhuǎn)軸與端蓋的加工過(guò)程中，要注意軸與軸承，軸承與端蓋的配合，同時(shí)也要注意端蓋與機(jī)殼的止口的配合。減小夾緊力又將導(dǎo)致切削用量降低，從而降低生產(chǎn)率。 軸承室的尺寸精度、圓柱度和表面粗糙度應(yīng)符合圖樣 規(guī)定。 4. 拔模方向應(yīng)留適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)斜度和圓角，便于拔模，保證砂型質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。這種端蓋起著支承轉(zhuǎn)動(dòng)部分、確定轉(zhuǎn)子與定子的相對(duì)位置保護(hù)電機(jī)內(nèi)部以及導(dǎo)風(fēng)的作用。將端蓋固定螺栓旋出后，用工具插入間隔內(nèi)，便可敲開端蓋。 3. 端蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸 為便于裝配，端蓋與機(jī)座、軸承等的配合種類要選擇合理。 2. 端蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加 工 精度等級(jí)與表面粗糙度的選擇要合理。為使端蓋在裝夾和切削時(shí)不產(chǎn)生變形，通常增設(shè)加強(qiáng)筋以提高端蓋的剛度。端蓋的壁厚應(yīng)該適當(dāng)，不能太厚，也不能太薄。 設(shè)計(jì)端蓋時(shí)，既要考慮功能要求，諸如端蓋應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，也要考慮工藝上的要求，使端蓋便于制造、加工、裝配和拆卸等。 加工完畢以后，裝配前還要進(jìn)行必要的磷化處理，有的還依照客戶的需求進(jìn)行涂防銹油和電鍍鎳處理，所謂的磷化處理即是通過(guò)電化學(xué)置換反應(yīng)，使金屬表面形成一層均勻的磷酸鹽圖層，該涂層對(duì)礦物油、植物油、苯、甲苯等耐腐蝕性好，但耐酸、堿性較差，并且要涂油。 圖 機(jī)械加工 r與 R的關(guān)系 且 r 應(yīng)小于外圓角半徑， h=R+(~2)mm。在加工時(shí)，所需要的表面粗糙度以及各個(gè)形位公差都要符合圖示所要求的標(biāo)準(zhǔn)。磨削時(shí)，將工件頂在兩個(gè)死頂尖之間，并用撥盤和卡箍帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。精車是使軸獲得所需要的加工精度和表面粗糙度。 1. 平端面和鉆中心孔 由于鋸床下料的毛坯端面既不整齊，也不與軸線垂直，軸分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 長(zhǎng)的精度也不能保證。通過(guò)高溫回火（ 550~600 度），得到以均勻回火索氏體為主的纖維組織。 軸的加工過(guò)程：軸的加工過(guò)程分為預(yù)備加工和成型加工兩個(gè)階段。故對(duì)軸的這一部位應(yīng)有圓柱度要求。 軸承為開放式，引線端選擇軸承為 6202，其極限轉(zhuǎn)速為 22021RPM，而電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為 3000RPM；非引線端的軸承為 6201，其極限轉(zhuǎn)速為 20210RPM，故從極限轉(zhuǎn)速來(lái)講，軸承符合要求。 表 軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理 毛坯直徑/mm 硬度 HB 抗拉強(qiáng)度b? 屈服點(diǎn)s? 彎曲疲勞極限 1?? 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 1?? MPa 45 正火 25 ≤ 241 610 360 260 150 正火 回火 ≤ 100 ＞ 100~300 ＞ 300~500 ＞ 500~750 170~217 162~217 156~217 600 580 560 540 300 290 280 270 240 235 225 215 140 135 130 125 調(diào)質(zhì) ≤ 200 217~255 650 360 270 155 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 表 應(yīng)力幅及平均應(yīng)力計(jì)算公式 循環(huán)特性 應(yīng)力名稱 彎曲應(yīng)力 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 對(duì)稱循環(huán) 應(yīng)力幅 a? = max? =ZM a? = max? = pZT 平均應(yīng)力 0?m? 0?m? 脈動(dòng)循環(huán) 應(yīng)力幅 ZMa 22max ?? ?? pa ZT22m ax ?? ?? 平均應(yīng)力 am ?? ? am ?? ? 說(shuō)明 M、 T—— 軸危險(xiǎn)截面上的彎矩和扭矩， N178。 m 分析各段軸可知，將軸分為 Ф=)12 * * 43* * * 8* 17*( 4444444 ?????? =（ ++++++） =176。本次設(shè)計(jì)的軸為階梯實(shí)心軸，為一般的傳動(dòng)，按經(jīng)驗(yàn)值取 Фp=~1(176。 危險(xiǎn)截面安全系數(shù) S的校核 S=???? 22 SS SS ? ≥ Sp 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 其中 S? =maK ????????? ??1 ， S? =marK ???????? ??1 S? —— 只考慮彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) Sp —— 按疲勞強(qiáng)度計(jì)算的許用安全系數(shù)，查表得 Sp = 1?? —— 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限， MPa，查表得 1?? =270 1?? —— 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極限， MPa，查表得 1?? =155 ?K 、 ?K —— 彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù)， ?K =， ?K = β—— 表面質(zhì)量系數(shù)，查表得 β= S? —— 只考慮扭矩作用時(shí)的安全系數(shù) ε? 、 εr —— 彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的尺寸影響系數(shù)， ε? = εr = ?? 、 r? —— 材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的平均應(yīng)力折算系數(shù)， ?? = r? = a? 、 m? —— 彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力， MPa， a? = m? = a? 、 m? —— 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力， MPa， a? = m? = 圖 彎矩的計(jì)算示意圖 有彎矩示意圖可得 M= 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： S? =maK ????????? ??1 =*** 2 7 0?= L1 L2 L3 F1 F2 G1 G2 M X 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 S? =marK ???????? ??1 =*** 155?= S=???? 22 SS SS ? = 22 * ? = 由于載荷較確定，故選擇需用安全系數(shù)為 ，計(jì)算可知 S=≥ 成立，即疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)合格。 6. 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2*45176。 第三段軸的直徑為 d3≧ d2+2(~)d2=+2**= 考慮到安全高度和安裝尺寸，取 b3=43 因此取 d3=15， b3=43。 根據(jù)所選軸承 6201，故取軸第一段的直徑為 d1=12j5， b1=30。 圖 NSK 6201 深溝球軸承結(jié)構(gòu)圖 為了防止軸承內(nèi)圈與軸在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不應(yīng)有的相對(duì)滑動(dòng)，必須選擇正確的配合。查表可得：抗拉強(qiáng)度 σ b=650，屈服點(diǎn) σ s=360，彎曲疲勞極限 σ 1=270，扭轉(zhuǎn)疲勞極限 τ 1=155。通用機(jī)器中軸的精度多為IT5～ IT7。所以直徑的確定是在強(qiáng)度計(jì)算基礎(chǔ)上，根據(jù)軸向定位的要求，定出各軸段的最終直徑。 2. 確定軸上零件定位方式：根據(jù)具體工作情況，對(duì)軸上零件的軸向和周向的定位方式進(jìn)行選擇。 軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列幾方面的要求： 1. 在結(jié)構(gòu)上要受力合理、盡量避免或減少應(yīng)力集中。 2. 心軸：只支承旋轉(zhuǎn)機(jī)件而不傳遞轉(zhuǎn)矩，即只承受彎矩作用。 分馬力電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸與軸承的設(shè)計(jì) 軸是組成機(jī)械的重要零件之一。 軸承采用 6201 和 6202 開式深溝球滾動(dòng)軸承。 機(jī)座是電機(jī)的主要的結(jié)構(gòu)零件，對(duì)電機(jī)的互換性和氣隙的均勻度影響很大。為了方便拆裝，所設(shè)計(jì)的電機(jī)的端蓋的固定螺孔處常做成凸耳，在凸耳與機(jī)座端面間留出一定的間隙。例如電機(jī)的防護(hù)型式、軸承型式、中心高、外形尺寸、安裝尺寸、軸伸型式和尺寸、出線盒位置等，此外在裝配時(shí)也應(yīng)該注意轉(zhuǎn)子與機(jī)殼的同心度問(wèn)題，要按照?qǐng)D紙上的技術(shù)要求來(lái)進(jìn)行總裝，否 則電機(jī)的不平衡度將會(huì)產(chǎn)生很大的噪音問(wèn)題，嚴(yán)重者，過(guò)大的單邊磁拉力會(huì)使電機(jī)發(fā)生不安全的事故。 一般說(shuō)來(lái)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮一下 原則： 1. 應(yīng)保證電機(jī)在規(guī)定期限內(nèi)安全可靠運(yùn)行。軸承采用一定的緊配合的方式，同時(shí)利用軸肩和擋圈來(lái)進(jìn)行徑向和軸向的配合。允許溫升是指電動(dòng)機(jī)的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。 1. 按通風(fēng)冷卻系統(tǒng)分類 空冷有自冷、自扇冷、他扇冷、管道通風(fēng)、自由循環(huán)通風(fēng)、封閉循環(huán)通風(fēng)等多種型式，采用其它冷卻介質(zhì)時(shí)，從總體結(jié)構(gòu)上看，通常都是封閉循環(huán)系統(tǒng)。s rural areas, thus singlephase motor for the practical value o