【正文】 風(fēng)扇與風(fēng)罩的設(shè)計(jì) 風(fēng)扇的外形圖見附圖 ,與轉(zhuǎn)軸的配合采用間隙配合 ,配合應(yīng)該過緊 , 。機(jī)殼的形狀有客戶來決定 ,但由于本次設(shè)計(jì)電機(jī)為 IP44 全封閉類型 ,故散熱是其主要的問題 ,增強(qiáng)散熱筋設(shè)計(jì) ,使機(jī)組具備更強(qiáng)的冷卻能力 ,在惡劣的環(huán)境下維持電機(jī)良好的運(yùn)行性能 ,散熱筋的厚度為1?,高度則有客戶的所需來定。 外殼的止口采用外止口的形式 ,拉伸制造的機(jī)殼只需要將其止口進(jìn)行機(jī)械加工即可 ,端蓋的止口與機(jī)殼的止 口采用公差配合。根據(jù) UL1004 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ,電機(jī)的外殼必須考察以下的性能 : 機(jī)械強(qiáng)度 ,主要是考慮機(jī)殼的止口和端蓋的止口之間所承受的力的大小 ,其制必須滿足電機(jī)在最大功率下的運(yùn)行 ,且不會(huì)變形的要求。 鋁合金拉伸機(jī)殼 :經(jīng)特殊工藝技術(shù)制造 ,具有重量輕、強(qiáng)度高、散熱性好、抗拉伸強(qiáng)度大、外形美觀、內(nèi) 孔精度高 ,可直接壓裝定子 ,避免內(nèi)孔車削產(chǎn)生浪費(fèi)、費(fèi)工費(fèi)時(shí)耗成本 ,應(yīng)節(jié)約成本 30%?？捎脕硌b飾飛機(jī)座艙、民用建筑中廣泛用作窗框、門框、升降梯 ,家具等。在安裝時(shí) ,軸承室通常要預(yù)留 左右的空間。 軸承內(nèi)圈的固定形式 非傳動(dòng)端的軸承的固定 ,利用軸肩作為內(nèi)圈的單面支承。 軸承潤滑油的選擇 : 本次設(shè)計(jì)泵電機(jī)的正常工作時(shí)的溫度為 37?42℃。 由此我們通過查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ,表 7220 可得 ,軸與軸承的配合公差采用 j5 或 js5,械加工尺寸公差為 12mm,傳動(dòng)端為 15 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ,表 7224 可得 ,軸承與外殼的公差配合采用 K7 配合 ,故傳動(dòng)端的機(jī)械加工尺寸公差為 35,非傳動(dòng)端的機(jī)械加工尺寸為 32。因此 ,在采用相同配合的條件 下 ,軸承內(nèi)徑與軸的配合比通常的配合較為緊密。 6. 安裝便于拆卸方便。與軸承配合的軸應(yīng)采用公差等級(jí) IT5 制造 ,外殼孔應(yīng)至少采用公差等級(jí) IT7 制造 ,幾何形狀的精度以也應(yīng)該有嚴(yán)格的要求。所以在選 擇配合時(shí)必須仔細(xì)考慮軸承裝置各部分的溫度差及其熱傳導(dǎo)方向。 選擇軸配合時(shí)應(yīng)考慮如下因素 : 1. 載荷的方向和性質(zhì) 2. 載荷的大小 ,較重的載荷需要較大的過盈量 ,較小的載荷采用較小的過盈量。 傳動(dòng)端端蓋和非傳動(dòng)端端蓋的加工方式 及 ?一致 ,所不同的是處動(dòng)端端蓋由于客戶要求 ,需要車削表面以形成凸臺(tái) ,具體見附圖“傳動(dòng)端端蓋圖”。 端蓋的加工 ,可以采用一個(gè)組合機(jī)床 ,兩側(cè)同時(shí)加工 ,加工工序?yàn)?: 以毛坯止口外圓為定位基準(zhǔn) ,用卡盤加緊端蓋 車止口、端面、軸承室、軸孔 以止口外圓為基準(zhǔn)夾緊端蓋 ,精車止口、端面、軸承室、軸孔 以止口為定位基準(zhǔn) ,利用電機(jī)端蓋七孔鉆床鉆端蓋的固定孔、內(nèi)軸承蓋固定孔。 端蓋是一種以變形的薄壁零件 ,過大的夾緊力或過大的切削用量都可能是端蓋的尺寸超差和變形。 端蓋的深度 (即止口端面至軸承室端面的距離 )應(yīng)符合圖樣規(guī)定。 本端蓋為階梯孔軸承室端蓋 ,分為傳動(dòng)端端蓋和分傳動(dòng)端端蓋 ,其加工要求如下 : 止口的尺寸精度、圓度和表面粗糙度應(yīng)符合圖樣規(guī)定。 5. 避免出現(xiàn)使造型發(fā)生困難的死角。 3. 鑄件結(jié)構(gòu)力求簡單 ,在可能情況下盡量采用直線形的輪廓。 鑄造時(shí)注意事項(xiàng) : 1. 鑄件的壁厚變化對(duì)金屬的力學(xué)性能均有影響 ,一般壁厚增加時(shí) ,鋁合金的強(qiáng)度下降 ,塑性提高。 本次設(shè)計(jì)的電機(jī)的端蓋為帶軸承的鑄鋁端蓋 ,端蓋上具有裝放軸承的內(nèi)孔以及與機(jī)座相配合的止口。端蓋的加強(qiáng)筋按經(jīng)驗(yàn)至少去厚度 2mm 以上 ,并且其縱深長度依照電機(jī)裝配時(shí)的所剩余空間的大小而定 ,剩余空間比較小的話 ,則可適當(dāng)減小 其長度。在小型電機(jī)中 ,端蓋凸耳與機(jī)座之間應(yīng)保持 3~6mm 的間隔。電機(jī)的機(jī)座與止口配合采用 H8/js7,與軸承外徑配合的軸承室內(nèi)徑采用 K7,端蓋的止口應(yīng)倒角。表面 粗糙度根據(jù)配合種類、精度等級(jí)和尺寸大小進(jìn)行選擇。與軸承配合的軸承室內(nèi)徑采用 IT7 級(jí)精度 ,其端蓋止口也應(yīng)采用 IT7 級(jí)精度。這種情況下 ,孔不宜鑄出 ,而改由機(jī)械加工做出較為方便。軸承室、加強(qiáng)筋凸緣等與端蓋壁的連接處應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角半徑?？紤]端蓋的剛度時(shí) ,必須注意到端蓋在加工過程中 ,因裝夾和切削所受到的應(yīng)力比電機(jī)運(yùn)行時(shí)要大得多。端蓋的厚度應(yīng)該力求均勻 ,以免引起較大的鑄造內(nèi)應(yīng)力 ,使鑄件產(chǎn)生變形或裂紋等。在端蓋的長度方向上須有適當(dāng)?shù)男倍?,以便在鑄造時(shí)能夠順利拔模。 端蓋鑄造時(shí)的結(jié)構(gòu)要素 : 鑄造時(shí)采用砂型鑄造方法 ,端蓋的成分為鋁合金 ,且端蓋的直徑介于0~200*200mm 之間 ,故端蓋的最小厚度為 3~5mm。 表 各種鋁合金的性能比較 5最好 ,1最差 ) 牌號(hào) 流動(dòng)性 線收縮率 /% 補(bǔ)縮性 氣密性 抗吸氣性 耐熱性 抗熱裂性 耐蝕性 砂模 鐵模 ZL102 5 ~ ~ 4 5 3 3 5 4 在潮濕大氣中很好 ZL104 5 ~ ~ 4 4 3 3 5 3(在潮濕大氣中較好 ) ZL101 5 ~ 4 5 4 3 5 3(在潮濕大氣中較好 ) ZL103 4 ~ 4 4 4 5 3 2 ZL105 4 ~ 4 4 4 4 4 3 ZL203 2 ~ 2 3 3 3 1 2 ZL301 3 ~ 1 1 3 1 3 5(在水中最高 ) ZL303 3 ~ 2 2 3 5 3 4 水泵電機(jī)的工作環(huán)境為水中 ,故從耐蝕性可選擇 Zl10 ZL10Zl101,Zl303,但 Zl303 的耐熱性、補(bǔ)縮性和氣密性較低 ,故綜合考慮可選擇ZL102。鍍鎳的主要目的是提高部件的耐磨性 ,同時(shí)可以起到耐腐蝕、美觀的作用。 軸端加工倒角為 45 度。由 GB ?1986 得 ,軸上所倒圓角為 。 臥式車床 中心孔 3 粗車風(fēng)扇端各外圓 臥式車床 中心孔 4 精車軸伸端各外圓 臥式車床 中心孔 5 精車風(fēng)扇端各外圓 臥式車床 中心孔 6 修中心孔 臥式車床 中心孔 7 熱處理 8 磨軸伸、軸承擋等外圓 外圓磨床 中心孔 9 倒角 臥式車床 中心孔 10 切退刀槽 ,以右端面定位至 處 ,切槽刀切左面兩個(gè) 11 車螺紋 臥式車床 右端面外圓 12 電火花成型加工右端面內(nèi)螺絲孔 圖 機(jī)械加工 r 與 c 的關(guān)系 在加工的時(shí)候 ,要注意 r 應(yīng)小于倒角 C,hC+~2mm。加工時(shí)必須嚴(yán)格按照?qǐng)D示所要求的尺寸標(biāo)注。 下表表示的是 軸的加工順序 ,以及加工所需要的車床設(shè)備。采用縱向進(jìn)給 ,磨削余量是在多次縱向進(jìn)給下磨去的。 3. 磨削 由于軸較細(xì) ,當(dāng)軸壓入鐵芯后容易產(chǎn)生壓彎 ,因此磨削常在軸在壓入鐵芯后進(jìn)行。精車時(shí) ,除需要磨削的臺(tái)階留出磨削加工余量外 ,其余各軸擋的直徑和長度全都車削到圖樣規(guī)定的尺寸。粗車時(shí)多采用強(qiáng)力切削 ,工作溫度高 ,要求車床動(dòng)力大 ,裝夾牢固。因此 ,毛坯下料后必須車平或銑端面并達(dá)到規(guī)定的軸向長度。 在進(jìn)行軸表面處理和機(jī)械加工時(shí)要特別注意其工藝要求 ,以防出現(xiàn)軸疲勞現(xiàn)象。調(diào)質(zhì)后的中碳鋼綜合機(jī)械性能 ,得到合理的強(qiáng)度和韌性。 軸的加工工藝的注意事項(xiàng) : 軸在加工之前 ,首先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 ,所謂調(diào)質(zhì)處理主要是指中碳 鋼 ,調(diào)質(zhì)淬火時(shí) ,要求零件整個(gè)截面淬透 ,使它得到以細(xì)針狀淬火馬氏體為主的纖維組織。預(yù)備加工包括圓鋼調(diào)直、毛坯下料、平端面和鉆中心孔等 ,預(yù)備加工的目的是提供合格的毛坯 ,并做出工藝定位標(biāo)準(zhǔn) ,以便成形加工。軸承擋和軸伸的圓柱面是軸的關(guān)鍵面 ,其表面粗糙度 m。 3. 位置精度兩端的中心孔是軸加工的定位基準(zhǔn) ,也應(yīng)有良好的同軸度。 2. 形狀精度滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈都是薄壁零件 ,軸承擋的形狀誤差會(huì)造成內(nèi)外圈變形 ,從而影響軸的回轉(zhuǎn)精度 ,并產(chǎn)生噪聲。 軸的加工工藝 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù) ,可取 45鋼 ,其直徑為 18mm,允許偏差為 2組的熱軋圓鋼 ,其標(biāo)記為 ,軸的結(jié)構(gòu)圖見附圖。 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。 軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān) ,工作載荷越大 ,引起的接觸應(yīng)力也就越大 ,因而在發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前所經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少 ,亦即軸承的壽命越短。 式中的數(shù)據(jù)選擇可參考如表 至表 所示 ,并結(jié)合實(shí)際之情況選擇。 其剛