电机轴检测:提升设备稳定性的关键技术

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电机轴检测:提升设备稳定性的关键技术

概括

电机轴作为电机的重要组成部分,承担着驱动系统的核心任务。它不仅需要承受高负荷的运转,还要确保在各种工作环境下的长期稳定性。因此,电机轴的检测尤为重要。通过科学严谨的检测手段,我们能够及时发现潜在的质量问题,避免设备故障,提高电机的整体性能和使用寿命。本文将详细探讨电机轴检测的相关技术和方法。

检测样品

电机轴的检测样品通常来自于生产线上的随机抽样或特定的工程批次。样品必须代表电机轴在不同生产阶段的质量状态。常见的检测样品包括各种规格和材质的电机轴,例如:常见的钢材、电动机用铝合金、以及复合材料制成的电机轴等。这些样品需要经过严格的筛选,确保其能够充分反映出电机轴整体的质量状况。

检测项目

电机轴的检测项目主要包括以下几个方面:

  • 尺寸精度检测:主要检查电机轴的长度、直径等尺寸是否符合设计要求。
  • 硬度测试:用于检测电机轴材料的硬度,确保其能够承受长期的负载和摩擦。
  • 表面质量检测:检查电机轴表面的光洁度,是否存在裂纹、凹凸不平等缺陷。
  • 动平衡测试:检查电机轴在运转过程中的平衡性,避免因不平衡导致的震动和噪音。
  • 抗腐蚀性检测:评估电机轴在潮湿、腐蚀性环境下的耐用性。

检测仪器

电机轴检测所使用的仪器包括但不限于:

  • 精密量具:如卡尺、微米表等,用于测量电机轴的尺寸精度。
  • 硬度计:用于测试电机轴材料的硬度,常见的有洛氏硬度计和维氏硬度计。
  • 表面粗糙度仪:用于检测电机轴表面的光洁度及粗糙度。
  • 动平衡仪:用于检测电机轴的动平衡性,保证其在工作过程中不会产生过大的振动。
  • 腐蚀试验箱:模拟腐蚀环境,检测电机轴材料在长期使用中的抗腐蚀能力。

检测方法

电机轴的检测方法通常包括以下步骤:

  1. 尺寸检测:使用精密量具对电机轴的各项尺寸进行测量,确保其符合设计图纸的要求。
  2. 硬度测试:通过洛氏硬度计或维氏硬度计对电机轴表面进行硬度测试,判断其是否满足抗压、耐磨等要求。
  3. 表面质量检查:使用表面粗糙度仪对电机轴进行扫描,检查是否存在划痕、裂纹或其它影响性能的缺陷。
  4. 动平衡检测:将电机轴安装在动平衡仪上,观察其在运转过程中是否存在偏心现象。若存在偏心,需要进行调整。
  5. 腐蚀性测试:将电机轴样品置于腐蚀环境中,定期检查表面是否出现生锈、腐蚀等现象。

检测标准(部分)

《 JB/T 10705-2007 滚动轴承 风力发电机轴承 》标准简介

  • 标准名称:滚动轴承 风力发电机轴承
  • 标准号:JB/T 10705-2007
    中国标准分类号:J11
  • 发布日期:2007-03-06
    国际标准分类号:21.100.20
  • 实施日期:2007-09-01
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:机械系统和通用件JB 机械
  • 内容简介:

    本标准规定了风力发电机配套偏航、变桨转盘轴承以及传动系统轴承的结构型式、代号方法、外形尺寸、技术要求、测量方法、检验规则、标志和包装。本标准适用于风力发电机配套偏航、变桨转盘轴承以及传动系统轴承的生产检验和用户选型、验收。

《 T/ZJDJ 001-2022 新能源汽车用驱动电机轴 》标准简介

  • 标准名称:新能源汽车用驱动电机轴
  • 标准号:T/ZJDJ 001-2022
    中国标准分类号:T30/C3670
  • 发布日期:2022-07-15
    国际标准分类号:21.120.10
  • 实施日期:2022-07-30
    团体名称:浙江省电机动力学会
  • 标准分类:T 国际组织机械系统和通用件
  • 内容简介:

    技术要求一般要求电机轴应符合本标准的规定,并按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造

    如有特殊需要时,按用户与制造厂的协议执行

    材料要求优先推荐使用GB/T3077-2015中的牌号为20CrMnTi、20CrNiMo、40Cr、42CrMo的合金钢或GB/T5216-2004中牌号为20CrMnTiH、20CrNiMoH、40CrH、42CrMoH的合金钢

    热处理要求4.3.1 低碳合金钢材质预先热处理宜采用预先正火、退火热处理工艺

    正火后硬度应为HB190~220、退火后硬度应不大于HRB80;带状组织应不大于2级,晶粒度不小于5级,若有球化退火其球化度不小于4级

    终极热处理宜采用终艺渗碳淬火、碳氮共渗热处理工艺

    处理后表面硬度应为HRC58~63,表面组织针状马氏体及残奥组织应不大于4级;芯部硬度HRC30~45,低碳马氏体及铁素体不大于4级;有效硬化层宜为0.3~1.3mm,允许根据轴的强度扭矩自行确定

    4.3.2 中碳合金钢材质预先热处理宜采用调质热处理工艺,调质后硬度应为HRC28~32,相应要求应符合表1规定

    终极热处理宜采用感应淬火工艺,处理后表面硬度应为HRC50~58,见硬层深度宜为0.5~5mm,允许根据轴的强度扭矩自行确定,相应要求应符合表2规定

    表1 预先热处理工艺相关要求序号 材料 预先热处理工艺 硬度 备注1 20CrMnTi 退火、正火 退火HRB2.产品在机加工前正火处理2 20CrMnTiH 退火、正火 退火HRB3 20CrNiMo 退火、正火 退火HRB4 20CrNiMoH 退火、正火 退火HRB5 40Cr 调质 HRC28~32 产品在精加工前进行调质处理6 40CrH 调质 HRC28~32 7 42CrMo 调质 HRC28~32 8 42CrMoH 调质 HRC28~32 表2 终极热处理相关要求序号 材料 终极热处理工艺 表面硬度 有效硬化层深度 芯部硬度 备注1 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC58~63 0.3~1.3 HRC30~45 有效硬化层深度允许根据轴的强度扭矩自行确定2 20CrMnTiH 渗碳淬火 HRC58~63 0.3~1.3 HRC30~45 3 20CrNiMo 渗碳淬火 HRC58~63 0.3~1.3 HRC30~45 4 20CrNiMoH 渗碳淬火 HRC58~63 0.3~1.3 HRC30~45 5 40Cr 感应淬火 HRC50~58 0.5~5 / 有特别用途的部位进行局部感应淬火处理6 40CrH 感应淬火 HRC50~58 0.5~5 / 7 42CrMo 感应淬火 HRC50~58 0.5~5 / 8 42CrMoH 感应淬火 HRC50~58 0.5~5 / 尺寸与公差4.4.1 键槽平键连接,键槽设计应符合B/T1095-2003的规定,宽度公差宜采用H9,位置度公差应宜采用GB/T1184-80规定的10级,遵循最大实体原则

    4.4.2 花键渐开线花键应符合GB/T3748.1或GB/T3748.2的规定

    热处理工艺后,普通低碳合金钢花键精度应不低于6级,普通的中碳钢及终极的热处理工艺后渐开线花键精度应不低于5级

    矩形花键应符合GB/T1144-2001的规定

    4.4.3 中心孔转轴中心孔设计应符合GB/T145-2001的规定,一般选用B型(带护锥)中心孔,有吊装或其他需要按C型中心孔设计

    4.4.4 退刀槽外圆退刀槽设计应符合JB/ZQ4238-2006的规定

    一般推荐选择A型或B型退刀槽,如相配件无圆角或倒角(如铁芯等),建议使用F型退刀槽

    转轴插齿空刀槽宜设计应符合B/ZQ4238-2006的规定

    滚齿退刀槽设计应符合GB/T5104-2008的规定

    螺纹退刀槽设计应符合GB/T3-1997的规定

    4.4.5 轴外径轴档外径公差设计宜采用GB/T1184-80的规定k5设计,铁芯档外径公差宜采用p5设计,旋变档外径公差宜采用h7设计

    轴外径形位公差采用GB/T1184-80的规定6级、7级设计,一般遵循独立原则

    表面粗糙度设计要求表面粗糙度应符合表3的要求

    表3 表面粗糙度项目 要求油封位表面粗糙度 Ra0.4μm轴承档表面粗糙度 Ra0.8μm铁芯位表面粗糙度 Ra1.6μm端面表面粗糙度 Ra1.6μm花键齿侧表面粗糙度 Ra3.2μm花键齿侧表面粗糙度(高要求) Ra1.6μm(淬火后精加工)经过机加工的表面粗糙度 Ra6.3μm外观质量轴表面应光洁,应无氧化皮、斑痕、凹陷、皱折、分层和裂纹,工作表面不应有刻痕、锈蚀、黑斑、刀痕、凹坑和碰伤

    除必须的退刀槽和砂轮越程槽,花键根部、轴与突缘的连接处,以及台状轴颈的转角处不得有刻痕、刀伤

    裂纹电机轴进行磁粉探伤检验应无表面和近表面裂纹

    追溯码要求转轴应能精确追溯,需打刻追溯码,包括数字明码和二维码,二者应能一一对应;追溯码大小与打刻位置参照图纸要求,如空间位置不允许或需打刻其他位置时,数字明码应清晰可见,打二维码应能被扫码枪等工具轻松识别

《 T/ZZB 0940-2019 空调压缩机电机轴承套圈车件 》标准简介

  • 标准名称:空调压缩机电机轴承套圈车件
  • 标准号:T/ZZB 0940-2019
    中国标准分类号:J11/C331
  • 发布日期:2019-01-11
    国际标准分类号:21.100.20
  • 实施日期:2019-01-31
    团体名称:浙江省品牌建设联合会
  • 标准分类:J 金融业机械系统和通用件
  • 内容简介:

    本标准规定了空调压缩机电机轴承套圈车件的基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存以及质量承诺

    本标准适用于空调压缩机电机轴承套圈车件(以下简称“车件”)

《 JB/T 10705-2007 滚动轴承 风力发电机轴承 》标准简介

  • 标准名称:滚动轴承 风力发电机轴承
  • 标准号:JB/T 10705-2007
    中国标准分类号:J11
  • 发布日期:2007-03-06
    国际标准分类号:21.100
  • 实施日期:2007-09-01
    技术归口:全国滚动轴承标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:国家发展和改革委员会
  • 标准分类:机械系统和通用件轴承滚动轴承JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《滚动轴承 风力发电机轴承》由全国滚动轴承标准化技术委员会归口上报,主管部门为国家发展和改革委员会。本标准规定了风力发电机配套偏航、变桨转盘轴承以及传动系统轴承的结构型式、代号方法、外形尺寸、技术要求、测量方法、检验规则、标志和包装。本标准适用于风力发电机配套偏航、变桨转盘轴承以及传动系统轴承的生产检验和用户选型、验收。

《 JB/T 8167-2017 滚动轴承 汽车发电机轴承 技术条件 》标准简介

  • 标准名称:滚动轴承 汽车发电机轴承 技术条件
  • 标准号:JB/T 8167-2017
    中国标准分类号:J11
  • 发布日期:2017-11-07
    国际标准分类号:21.100
  • 实施日期:2018-04-01
    技术归口:全国滚动轴承标准化技术委员会(SAC/TC98)
  • 代替标准:代替JB/T 8167-2006
    主管部门:工业和信息化部/国家能源局
  • 标准分类:机械系统和通用件轴承滚动轴承JB 机械制造业
  • 内容简介:

    行业标准《滚动轴承 汽车发电机轴承 技术条件》,主管部门为工业和信息化部/国家能源局。本标准规定了汽车发电机用密封深沟球轴承(以下简称轴承)的术语和定义、符号、技术要求、检测方法、检验规则、标志、防锈包装。本标准适用于汽车发电机轴承的生产、检验和验收。

《 JB/T 1271-2014 交、直流电机轴锻件 技术条件 》标准简介

  • 标准名称:交、直流电机轴锻件 技术条件
  • 标准号:JB/T 1271-2014
    中国标准分类号:J32
  • 发布日期:2014-07-14
    国际标准分类号:77.140
  • 实施日期:2014-11-01
    技术归口:全国大型铸锻件标准化技术委员会
  • 代替标准:代替JB/T 1271-2002
    主管部门:工业和信息化部
  • 标准分类:冶金钢铁产品钢铁锻件JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《交、直流电机轴锻件 技术条件》由全国大型铸锻件标准化技术委员会归口上报,主管部门为工业和信息化部。本标准规定了交、直流电机轴锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、验收及质量证明书等。本标准适用于交、直流电机轴锻件的订货、制造和检验。本标准不适用于空心轴磁轭锻件。

《 JB/T 8167-2006 滚动轴承 汽车发电机轴承 技术条件 》标准简介

  • 标准名称:滚动轴承 汽车发电机轴承 技术条件
  • 标准号:JB/T 8167-2006
    中国标准分类号:J11
  • 发布日期:2006-05-06
    国际标准分类号:21.100
  • 实施日期:2006-10-01
    技术归口:全国滚动轴承标准化技术委员会
  • 代替标准:代替JB/T 8167-1996被JB/T 8167-2017代替
    主管部门:国家发展和改革委员会
  • 标准分类:机械系统和通用件轴承滚动轴承JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《滚动轴承 汽车发电机轴承 技术条件》由全国滚动轴承标准化技术委员会归口上报,主管部门为国家发展和改革委员会。本标准规定了汽车发电机用密封深沟球轴承(以下简称轴承)的技术要求、测量和试验方法、检验规则、标志和包装。本标准适用于汽车发电机轴承的生产检验与用户验收。

《 JB/T 7607-2005 立式电机轴承用LYJH型油冷却器 》标准简介

  • 标准名称:立式电机轴承用LYJH型油冷却器
  • 标准号:JB/T 7607-2005
    中国标准分类号:K20
  • 发布日期:2005-02-14
    国际标准分类号:29.160
  • 实施日期:2005-08-01
    技术归口:哈尔滨大电机研究所
  • 代替标准:代替JB/T 7607-1994
    主管部门:国家发展和改革委员会
  • 标准分类:电气工程旋转电机旋转电机部件JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《立式电机轴承用LYJH型油冷却器》由哈尔滨大电机研究所归口上报,主管部门为国家发展和改革委员会。本标准规定了立式电机轴承用LYJH型油冷却器(以下简称油冷却器)的型式、基本参数、技术要求、试验方法和检验规则、标志及包装的要求。本标准适用于立式电机轴承用双金属挤片式翼片管(以下简称翼片管)环形油冷却器。

《 JB/T 1271-2002 交、直流电机轴锻件技术条件 》标准简介

  • 标准名称:交、直流电机轴锻件技术条件
  • 标准号:JB/T 1271-2002
    中国标准分类号:J32
  • 发布日期:2002-12-27
    国际标准分类号:77.140
  • 实施日期:2003-04-01
    技术归口:德阳大型铸锻件研究所
  • 代替标准:代替JB/T 1271-1993被JB/T 1271-2014代替
    主管部门:国家经济贸易委员会
  • 标准分类:冶金JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《交、直流电机轴锻件技术条件》,主管部门为国家经济贸易委员会。本标准规定了交、直流电机轴锻件的技术要求、验收规则、试验方法、合格证书及标志等。本标准适用于锻造的交、直流电机轴锻件的订货、制造和检验。本标准不适用于空心轴磁轭锻件。

《 JB/T 8721-1998 滚动轴承磁电机轴承 》标准简介

  • 标准名称:滚动轴承磁电机轴承
  • 标准号:JB/T 8721-1998
    中国标准分类号:J11
  • 发布日期:1998-03-19
    国际标准分类号:21.100
  • 实施日期:1998-07-01
    技术归口:全国滚动轴承标准化技术委员会
  • 代替标准:被JB/T 8721-2010代替
    主管部门:机械工业部
  • 标准分类:机械系统和通用件JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《滚动轴承磁电机轴承》,主管部门为机械工业部。本标准规定了单体磁电机用轴承的结构型式、代号方法、外形尺寸、公差和技术条件。本标准适用于磁电机轴承生产厂生产检验和用户选型、验收。

《 JB/T 8167-1996 汽车发电机轴承技术条件 》标准简介

  • 标准名称:汽车发电机轴承技术条件
  • 标准号:JB/T 8167-1996
    中国标准分类号:J11
  • 发布日期:1996-09-03
    国际标准分类号:21.100
  • 实施日期:1997-07-01
    技术归口:
  • 代替标准:被JB/T 8167-2006代替
    主管部门:机械工业部
  • 标准分类:机械系统和通用件JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《汽车发电机轴承技术条件》,主管部门为机械工业部。本标准为首次制订。本标准规定了汽车发电机用密封深沟球轴承的技术条件。本标准适用于发电机轴承的制造厂生产检验和用户检收。

《 JB/T 7607-1994 立式电机轴承用LYJH型油冷却器 》标准简介

  • 标准名称:立式电机轴承用LYJH型油冷却器
  • 标准号:JB/T 7607-1994
    中国标准分类号:K20
  • 发布日期:1994-12-09
    国际标准分类号:29.160
  • 实施日期:1995-06-01
    技术归口:
  • 代替标准:被JB/T 7607-2005代替
    主管部门:机械工业部
  • 标准分类:电气工程JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《立式电机轴承用LYJH型油冷却器》,主管部门为机械工业部。本标准规定了立式电机轴承用LYJH型油冷却器的型式、基本参数、技术要求、试验方法和检验规则、标志及包装的要求。本标准适用于立式电机轴承用双金属挤片式的翼片管环形油冷却器。

《 NB/T 42085-2016 汽轮发电机轴系扭振监测和保护装置 技术要求 》标准简介

  • 标准名称:汽轮发电机轴系扭振监测和保护装置 技术要求
  • 标准号:NB/T 42085-2016
    中国标准分类号:K45
  • 发布日期:2016-08-16
    国际标准分类号:29.240
  • 实施日期:2016-12-01
    技术归口:全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会(SAC/TC154)
  • 代替标准:
    主管部门:国家能源局
  • 标准分类:电气工程输电网和配电网输电网和配电网综合制造业NB 能源
  • 内容简介:

    行业标准《汽轮发电机轴系扭振监测和保护装置 技术要求》由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会归口上报,主管部门为国家能源局。本标准规定了汽轮发电机组轴系扭振监测和保护装置的通用技术条件、功能要求、检验方法、检验规则及对标志、包装、运输、贮存的要求。本标准适用于汽轮发电机组轴系扭振监测和保护装置(以下简称装置),并作为该装置的设计、制造、试验和运行的依据。

《 JB/T 1271-1993 交、直流电机轴锻件 技术条件 》标准简介

  • 标准名称:交、直流电机轴锻件 技术条件
  • 标准号:JB/T 1271-1993
    中国标准分类号:J30
  • 发布日期:1993-09-21
    国际标准分类号:77.140
  • 实施日期:1994-07-01
    技术归口:
  • 代替标准:代替JB 1271-1985被JB/T 1271-2002代替
    主管部门:机械工业部
  • 标准分类:冶金JB 机械
  • 内容简介:

    行业标准《交、直流电机轴锻件 技术条件》,主管部门为机械工业部。本标准了交、直流电机轴锻件的技术要求、验收规则、试验方法、合格证书及标志等。本标准适用于锻造的交、直流电机轴锻件的订货、制造与检验。

《 GB/T 39566-2020 微电机 轴向间隙 》标准简介

  • 标准名称:微电机 轴向间隙
  • 标准号:GB/T 39566-2020
    中国标准分类号:K24
  • 发布日期:2020-12-14
    国际标准分类号:29.160.30
  • 实施日期:2021-07-01
    技术归口:全国微电机标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:中国电器工业协会
  • 标准分类:电气工程旋转电机电动机
  • 内容简介:

    国家标准《微电机 轴向间隙》由TC2(全国微电机标准化技术委员会)归口,主管部门为中国电器工业协会。

    本标准规定了微电机轴向间隙的机座号、结构、轴向间隙取值、检测方法和检测规则。本标准适用于机座外径为16mm~160mm组装式微电机的轴向间R设计、制造、检验和验收。

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结语

电机轴的检测是一项极为重要的技术工作,对于保障电机设备的稳定运行、延长使用寿命以及提升工作效率都具有至关重要的作用。通过科学、严谨的检测方法,能够有效排查出电机轴在生产、使用中的潜在问题,从而避免重大故障的发生。因此,每一个电机轴的生产环节都离不开高效的检测手段。未来,随着技术的不断进步,我们可以期待更加精确和高效的电机轴检测方法,为电机设备的稳定运行提供更坚实的保障。

结语

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