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西玛电机关于电机轴断裂原因的分析
编辑:江苏泰富西玛电机销售有限公司   时间:2019-10-16

无论是高压电机还是低压电机,在运行的过程中都可能会出现轴断裂的情况。根据西玛电机多年的运维电机方面的经验,一般情况下电机断轴情况都发生在负荷侧,主要可能出现在前轴承支承处、有明显的刀痕处、肋板与主轴的结合处、轴肩处及有槽的地方。根据我们详细的对比数据、观察、实验和分析,电机轴断裂的原因有以下几点:

1、材质缺陷  

我们从断轴中选取一部分进行材料分析和机械性能试验,材料分析结果表明,当选用的材料为优质碳素结构钢和合金钢且未经过有效的热处理时,材质性能差、强度不够;通常的电机轴采用45钢,但从送检的45钢进行的物理探伤检验,发现有大量大于担的缺陷,因此,材料的选用不当和材料的质量低劣是可能导致电机轴断裂的主要原因。西玛电机轴全部使用优质碳素钢制作。全部选用优质45#钢。这两种材料属于中碳钢,其强度、刚度、韧性都能够满足电机轴的工作需求。

2、加工工艺和焊接工艺不当  

分析表明,该轴形成了沿圆周分布的环状裂纹,该部位是因为肋板与电机轴焊接时采用低碳钢焊条,使轴表面形成了软化的堆焊层,在循环的交变应力作用下,该部位形成连续的沿周向分布的环状裂纹,进而裂纹区扩大,最后整个轴断裂,造成事故;另一方面,电机轴的非配合面在加工时经常被忽视,轴表面和轴肩过渡圆角处常留有刀痕,表面粗糙度过大,这样会引起状态系数降低,使轴的抗疲劳能力降低而引起折断;在使用花键联结的电机轴中,经常出现在加工时未按图纸的规定将花键加工成圆齿根,这也可能是导致轴断裂的原因之一。一般情况下,电机轴分为光轴和辐板轴两大类,这要根据电机转子轴孔的大小而定,不管是光轴还是辐板轴其加工艺大体上是一样的,在铁芯档上都是通过车削加工其与铁芯的配合关系多为H7/k6,当然这也要根据电机转子所承受的转矩有关,可根据计算加上经验得出,电机的轴伸端是与客户接口的部位,西玛电机对电机轴的要求都比较高,所有轴都要进行精磨,一是要美观,另外精磨后与联轴器接触面积较大受力均匀,可满足电机传递扭矩的用途,键槽需要铣床加工。  

3、应力集中,电机超负荷运转  

这是电机轴断裂最常见的原因。电机轴在设计和工艺上经常有各种槽 (如越程槽、卸载槽等)、阶梯过渡处和轴肩等结构,如果槽结构不合理或不均匀、过渡圆角太小、轴径变化较大等,电机轴在交变应力的作用下,这些部位的应力分布会极不均匀,在应力特别高的部位逐步形成微观裂纹且逐渐扩展,最后导致突然脆性断裂。


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