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电机的装配分解
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  常州机电职业技术术学院 常州机电职业技术术学院 第七章 电机装配 第一节 电机装配的技术要求与装配工艺规程的制订 一、概述 按照技术要求和一定的精度标准,将若干零部件组装成电机产 品的过程,称为电机装配。电机装配包括组件装配,如定子、 转子、端盖、电刷装置、轴承的组装以及电机总装配。总装配也包 括电机各部分间隙的调整与测量,以及装配后的检验与涂漆等。 为了保证电机的装配质量,在装配过程中,必须严格按照装配 的技术要求和装配工艺规程进行,以确保电机的装配质量。 常州机电职业技术术学院 三相鼠笼铸铝转子异步 电动机生产工艺流程图 常州机电职业技术术学院 定子的部装 常州机电职业技术术学院 转子部装 常州机电职业技术术学院 小型直流电机的结构分解图 1-端盖 2-电刷和刷架 3-励磁绕组 4-磁极铁心 5-机壳 6-电枢 7-后端盖 常州机电职业技术术学院 异步电机 二、电机装配的技术要求 1)保证电机径向装配精度。 常州机电职业技术术学院 2)保证电机轴向装配精度。 3)绕组接线正确,绝缘良好,无擦碰损伤。 4)机座与端盖的止口接触面应无碰伤。 5)轴承润滑良好,运转灵活,温升合格,噪声与振动小。 6)转子运行平稳,振动不超过规定值,平衡块应安装牢固。 7)风扇及挡风板位置应符合规定,通风道中应无阻碍通风或振动 发声的物体。 8)电刷压力和位置应符合图样要求。 9)换向器、集电环及电刷工作表面应无油污、脏物,接触可靠。 10)电机内部应无杂物。电机所有固定连接应符合图样要求。 三、装配工艺规程的制订 常州机电职业技术术学院 装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件。装配工艺规程 的制订是生产准备工作的主要内容之一。 (一)制订装配工艺规程的基本原则 生产规模和具体生产条件不同,所采用的装配方案也各异。因 此,在制订装配工艺规程时,要遵循以下基本原则: ①先进的技术性; ②合理的经济性; ③保证技术要求和改善劳动条件; ④有利于促进新技术的发展和技术水平的提高。 电机装配工艺规程 示例 常州机电职业技术术学院 (二)编制装配工艺规程的主要内容与步骤 编制装配工艺规程的步骤包括: 1)研究产品的装配图及验收技术条件; 2)选择装配方法与装配组织形式; 3)分解产品为装配单元(零件、组件和部件),并编制装配系统图; 4)确定装配顺序; 5)编制装配工艺文件。 常州机电职业技术术学院 第二节 尺寸链在电机装配中的应用(★) 在电机的装配关系中,由相关零件的尺寸或相互位 置关系所组成的尺寸链,称为装配尺寸链。 封闭环的最大值等于所有增环的最大值之和减去所有减环的最小值 之和;封闭环的最小值等于所有增环的最小值之和减去所有减环的 最大值之和。 A? max ? ? Ai max ? ? Ai min i ?1 ? i ?1 m m n ?1 i ? m ?1 ? i ? ?1 A ? ? ? ? Ai m i ?1 i ? m ?1 ? ? Ai n -1 A? min ? ? Ai min ? ? Ai max ? i ?1 i ?1 n ?1 ? i ? ?1 i ? m ?1 一、轴向尺寸链的计算 常州机电职业技术术学院 1、轴伸端轴承室弹簧片 预压尺寸e必须在允差范 围内; 2、非轴伸端的轴承盖必 须把轴承外圈压死,要求 δ 2的最小值不能为负; 3、在轴伸端轴承盖的止 口与轴承外圈之间留下间 小型异步电动机装配示意图 隙δ 1,以容纳各零件加 工的公差以及电机运行中 的热膨胀。 轴伸端轴承室弹簧片预压尺寸 常州机电职业技术术学院 常州机电职业技术术学院 计算弹簧片预压尺寸e的尺寸链 B1、L1尺寸增加将使e增大,故为增环;而l1、a 尺寸增大,将使e减小,故应为减环。 已知某一种小型异步电动机的尺寸为: 0.140 B1 ? 20?0 mm 0 L1 ? 282-0.34 mm 常州机电职业技术术学院 a ? 23 0 ? 0.12 mm 0 l1 ? 273-0.34 mm 解: e(基本尺寸)=(L1+B1+B1)-(l1+a+a) =(282+2×20)-(273+2×23) =3mm e max ? ? Ai max ? ? Ai min ? ??282 ? 0? ? 2?20 ? 0.14??mm ? ??273? 0.34? ? 2(23 ? 0.12)?mm ? 3.86mm i ?1 i ?1 m n e min ? ? Ai min ? ? Ai max ? ??282 ? 0.34? ? 2 ? 20?mm ? (273? 2 ? 23)mm ? 2.66mm i ?1 i ?1 m n 0.140 B1 ? 20?0 mm 0 L1 ? 282-0.34 mm a ? 23 环 B1 增环 B1 L1 0 ? 0.12 mm 0 l1 ? 273-0.34 mm 基本尺寸 20 20 282 上偏差 +0.140 +0.140 0 下偏差 0 0 -0.34 l1 减环 a a 封闭环 e -273 -23 -23 0.34 0.12 0.12 0 0 0 3 0.86 -0.34 常州机电职业技术术学院 由以上计算可知,e的尺寸在2.66 ~3.86mm之间变化,而 工厂生产图纸中弹簧片的厚度为(4.6±0.25)mm,所以 装配后弹簧片是预先受到压缩的,因此就能压住前轴承外 圈,可以减少承受较大负荷的前轴承的轴向工作间隙,减 少电机运转时产生的窜动,补偿定、转子零件尺寸链的公 差和热膨胀所造成的伸缩。 非轴伸端间隙δ2的计算 : 常州机电职业技术术学院 小型异步电动机装配示意图 常州机电职业技术术学院 非轴伸端间隙δ2的计算 : 尺寸C1、a是增环,B2是减环。 计算非轴伸端间隙δ2的尺寸链 常州机电职业技术术学院 已知 C1 ? 4 0 - 0.08 mm B2 ? 26.5 0 - 0.14 mm a ? 230 ? 0.12 mm ? 2 ? ??4 ? 23? ?26.5?mm ? 0.5mm ?mm ? 0.64mm ? 2max ? ??4 ? 0? ? (23 ? 0 ) ?mm - ?26.5- 0.140 ? 2min ? ??4 ? 0.08? ? (23 ? 0.12) ?mm - ?26.5- 0?mm ? 0.30mm 从计算得知δ2在0.3~0.64mm之间变化,能满足“卡 死”非轴伸端轴承外圈的要求。 C1 ? 4 0 - 0.08 mm 常州机电职业技术术学院 B2 ? 26.5-0 0.14 mm a ? 230 ? 0.12 mm 环 C1 增环 基本尺寸 4 上偏差 0 下偏差 -0.08 a 减环 B2 23 -26.5 0 0.14 -0.12 0 封闭环 δ2 0.5 0.14 -0.20 轴伸端间隙δ1的计算 常州机电职业技术术学院 小型异步电动机装配示意图 轴伸端间隙δ1的计算 常州机电职业技术术学院 B1、L1、C1是减环, B2’、l1、a是增环。 计算轴伸端间隙δ1的尺寸链 ? ? 31 B2 0 - 0.170 mm a ? 230 ? 0.12 mm 0 L1 ? 282-0.34 mm 常州机电职业技术术学院 0 l1 ? 273-0.34 mm C1 ? 4-0 0.08 mm 0.140 B1 ? 20?0 mm 解: ?1 ? ?31? 273? 23?mm ? (282? 2 ? 20 ? 4)mm ? 1mm ?1max ? ?31? 273? 23?mm - ??282- 0.34? ? 2(20 ? 0) ? (4 ? 0.08)?mm ? 1.42mm ?1min ? ??31? 0.17? ? (273? 0.34) ? ?23 ? 0.12? ?mm - ?282? 2(20? 0.14)? ?4 ? 0??mm ? 0.09mm δ1在极限情况下仍有很小的间隙,即 能够容纳各零件公差及热膨胀的要求。 B1、L1、C1是减环, B2’、l1、a是增环。 计算轴伸端间隙δ1的尺寸链 常州机电职业技术术学院 二、安装尺寸C的计算 常州机电职业技术术学院 自轴伸肩至邻近的底脚螺栓通孔轴线的距离C,是一个重要的安装尺寸。 尺寸C超差时就会影响与其它机械配套时整个机组的安装质量,因而尺寸C 有一定的允许偏差范围。 装配示意图 计算安装尺寸C的尺寸链 l1、l2、L2、a为增环,L1、B1为减环,安装尺寸C为封闭环 已知 常州机电职业技术术学院 L2 ? (52 ? 0.5)mm l1 ? 273-0 0.34 mm a ? 23-0 0.12 mm 0.34 l2 ? 43?0 mm 解: L1 ? 282-0 0.34 mm 0.14 B1 ? 20 ?0 mm C ? ??52 ? 23 ? 273? 43? ? ?282? 20??mm ? 89mm Cmax ? ??52 ? 0.5? ? 23 ? 273? ?43 ? 0.34??mm - ??282- 0.34? ? 20?mm ? 90.18mm Cmin ? ??52 ? 0.5? ? (23 ? 0.12) ? ?273? 0.34? ? 43?mm - ?282? ?20 ? 0.14??mm ? 87.9mm 由计算得到C的尺寸为 89 ?1.18 ?1.10 mm 完全符合装配技术条件(89±2.0)mm的规定。 常州机电职业技术术学院 第三节 电机转动部件的平衡 常州机电职业技术术学院 在制造电机转子的过程中,由于材料不均匀(如厚薄不均或有 气孔、砂眼)、零件毛坯外形(不加工部分)的误差、结构不对称 (如键槽、标记孔等)、加工的误差〔如孔钻偏)。以及装配的误差 等,会使转子质最分布不均匀。当转子转动时,将产生不平衡的 离心力或离心力矩,使电机产生振动和噪声。 振动对电机的危害很大,它不仅消耗能量,使电机效率降低, 而且直接伤害电机轴承,加速轴承磨损,缩短其使用寿命。振动 还会影响到基础或与电机配套的其他设备的运转,使某些零件松 动,甚至使一些零件因疲劳而损伤,造成事故。直流电机电枢不 平衡引起的振动,常是电刷下发生火花的原因之一。 常州机电职业技术术学院 离心力的大小可按下式计算: F ? m r? ? 2 m──不平衡质量(kg) r──不平衡质量偏移的半径(m) ──转子转动的角速度(rad/s) 例如,在直径为200mm的转子外圆处有不平衡质量0.0lkg,当电机转 速为3000r/min时,产生的不平衡离心力将高达98.6N。 常州机电职业技术术学院 一、不平衡的种类 电机转动部件的不平衡可分为静不平衡、动不平衡及混合不平衡三种。 1、静不平衡 转子的静不平衡 常州机电职业技术术学院 2、动不平衡 转子的动不平衡 常州机电职业技术术学院 3、混合不平衡 任何转子都存在混合不平衡 当转子长度L与其直径 之比L/D较小,且转速 较低时,可只作静平衡 校验,反之,则需进行 转子的混合不平衡 动平衡校验。 常州机电职业技术术学院 二、校静平衡与动平衡 1、校静平衡 确定转子不平衡方位 常州机电职业技术术学院 校静平衡有加重法和去重法两种。校风扇静平衡 通常采用去重法,即在风扇上钻去重量,但由于 通风的要求,不得将孔钻穿。转子校平衡通常都 用加重法,对铸铝转子是在平衡柱上铆垫圈;对 绕线转子,在转子压板上鸠尾形的平衡槽上安放 平衡块,再用螺钉将平衡块固定。 2、校动平衡 常州机电职业技术术学院 校动平衡就是在一定的设备上使转子旋转,测出其振动的大小和 不平衡重量的位置,再设法予以平衡。实际上是既解决了动不平 衡(由不平衡力偶产生的),同时也解决了静不平衡(由不平衡 离心力产生的)。因此,进行校动平衡的转动部件就不再需要另 作校静平衡了。校动平衡的方法很多,在中小型电机制造厂都是 用动平衡机法,即在一台专用的动平衡机上校动平衡。动平衡机 的种类较多,有利用机械补偿原理的动平衡机,有利用摆架测量 振动的动平衡机,如火花式动平衡机和闪光式动平衡机。 第四节 一、定子装配 中小型电机装配工艺 常州机电职业技术术学院 定子铁心压入机座胎 1-下盘 2-胀圈 3-心轴4-上压帽 常州机电职业技术术学院 二、转子装配 异步电动机的转子装配包括转子铁心与轴的装配、轴承的装配和 风扇的装配等。 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、键连接配合。 三、总装配 中小型电机总装配包括转子套入定子、安装其它部件,如端盖、 接线盒、外风扇及电刷装置等,总装后还需进行试验和电机外 表修饰。