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第6章 电机装配工艺. 电机装配可分为部件的分装配和成品的总装配。部件的分装配主要是定子分装配和转子分装配；成品的总装配主要是轴承装配、把电枢或转子安放到定子中并装上端盖、电刷装置的装配以及风扇、风扇罩、出线盒等的装配。这一章主要讨论交流电机装配中的若干主要问题。. 第6章 电机装配工艺. 6.1 尺寸链在电机装配中的应用 6.2 静平衡与动平衡 6.3 中小型电机装配工艺 6.4 大型座式轴承电机装配的特点 6.5 三相异步电动机的检验试验 6.6 电机的机械检查 6.7 电机振动测定方法简介 6.8 电机噪声测定方法简介. 6.1 尺寸链在电机装配中的应用.
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第6章 电机装配工艺 电机装配可分为部件的分装配和成品的总装配。部件的分装配主要是定子分装配和转子分装配；成品的总装配主要是轴承装配、把电枢或转子安放到定子中并装上端盖、电刷装置的装配以及风扇、风扇罩、出线盒等的装配。这一章主要讨论交流电机装配中的若干主要问题。
第6章 电机装配工艺 6.1 尺寸链在电机装配中的应用6.2 静平衡与动平衡6.3 中小型电机装配工艺6.4 大型座式轴承电机装配的特点6.5 三相异步电动机的检验试验6.6 电机的机械检查6.7 电机振动测定方法简介6.8 电机噪声测定方法简介
6.1 尺寸链在电机装配中的应用 电机装配时，各零件的装配关系对电机的性能和质量有很大的影响。例如，零件的轴向尺寸公差定得不合适，没有进行尺寸链计算，则在电机装配后，零件间的相互位置不能保证设计要求。在严重情况下，可能使电机装配不起来。有时即使装上，也不能正常运行。故电机中各零件的尺寸公差，必须按尺寸链的计算方法进行校核。 计算轴向尺寸链的方法一般采用“极大极小法”，计算所用的公式见第1章。 6.1.1 小型异步电动机的轴向尺寸链计算6.1.2 安装尺寸C的计算
6.1.1 小型异步电动机的轴向尺寸链计算 图6-1表示小型异步电动机各零件的装配关系。 图6-1 小型电动机装配示意图
从图6-1中可以分析出三个尺寸链来，如图6-2所示。 1.轴伸端轴承室弹簧片预压尺寸的计算2.非轴伸端间隙δ2尺寸的计算3.轴伸端间隙δ1尺寸的计算
图6-2 小型异步电动机尺寸链简图—定子机座止口两端面距离 —端盖止口端面到轴承室底面距离 —端盖轴承室深度(非轴伸端) B—端盖轴承室深度(轴伸端) —转轴两轴承挡间距离a—轴承宽度 e—弹簧片深度 —轴承盖止口深度图6-2 小型异步电动机尺寸链简图—定子机座止口两端面距离 —端盖止口端面到轴承室底面距离 —端盖轴承室深度(非轴伸端) B—端盖轴承室深度(轴伸端) —转轴两轴承挡间距离a—轴承宽度 e—弹簧片深度 —轴承盖止口深度
6.1.2 安装尺寸C的计算 自轴伸肩到距离较近的两个底脚螺栓通孔中任一孔的中心线的距离C，如图6-3所示，是一个安装尺寸。尺寸C超差时就会影响其他机械配套时整个机组的安装质量，故在技术条件中规定尺寸C有一定的允许偏差范围。 从图6-3可知，安装尺寸C是由几个尺寸组成的尺寸链中的封闭环
6.1.2 安装尺寸C的计算 图6-4 计算安装尺寸C的尺寸链简图
6.2 静平衡与动平衡 6.2.1 平衡的基本原理6.2.2 不平衡的种类6.2.3 校平衡的方法
6.2.1 平衡的基本原理 电机的转动部件(如转子、风扇等)由于结构不对称(如键槽、标记孔等)、材料质量不均匀(如厚薄不均或有砂眼)或制造加工时的误差(如孔钻或其他)等原因，而造成转动体机械上的不平衡，就会使该转动体的重心对轴线产生偏移。转动时由于偏心的惯性作用，将产生不平衡的离心力或离心力偶。电机在离心力的作用下将发生振动。
例6-1 设在ϕ200mm的转子外圈处有不平衡重量10g，求当转速为3000r/min时产生的离心力是多少？例6-1 设在ϕ200mm的转子外圈处有不平衡重量10g，求当转速为3000r/min时产生的离心力是多少？
解： 已知 M=10g r=100mm ω=2π300060=314r/s
6.2.2 不平衡的种类 电机转动部件的不平衡状况可分为静不平衡、动不平静及混合不平衡三种。 1.静不平衡2.动不平衡3.混合不平衡
1.静不平衡 图6-5 静不平衡
1.静不平衡 如图6-5所示，一个直径大而长度短的转子，放在一对水平刀架导轨上，不平衡重量M必然会促使转子在导轨上滚动，直到不平衡重量M处于最低的位置为止，这种现象表示了转子有“静不平衡”存在。由式(6-1)可知，静不平衡所产生的离心力大小与不平衡重量M成正比，与M的位置到轴心线的距离r成正比，与转子转动的角速度二次方成正比。这个离心力周期地作用于转动部分，因而引起电机的振动。
2.动不平衡 上面分析的情况，对于一些盘状零件(如带轮、电机的风扇等)是近似地符合实际情况的。但如果电机转子较长，情况就不一样了，如图6-6所示。
3.混合不平衡 一般工件都不是单纯的存在静不平衡或动不平衡，而是两种不平衡同时存在，既有由不平衡重量M产生的静不平衡离心力F，又有由M1及M′1产生的不平衡力偶FaL同时存在，如图6-7所示。这样就可以用大小相等、方向不是相差180°的两个不平衡为F′a及F2来表示。这种不平衡称为混合不平衡。实际上的转子不平衡多数属于此种。
6.2.3 校平衡的方法 校平衡方法的实质，就是要确定不平衡重量的大小及其位置，并加上或减去适当的重量使零件达到平衡。严格地说，任何转子都存在着混合不平衡，但在实用上，由于转子的情况及运行条件的不同，可以有不同的处理。当电机转子长度L与其直径D之比L／D较小且转速较低时，可以近似地看作一个盘状转动体，所以只作静平衡校验；反之，当L／D较大，转速又较高时，则必须进行校动平衡工作，详见表6-1。 1.校静平衡2.校动平衡
表6-1 转子校平衡类型 表6-2 转子单位重量许用不平衡量e
1.校静平衡 1)转动转子，使不平衡重量M处于水平位置，然后在其对径上加一适当重量N，使其距离中心为r，如图6-12a所示，使转子尚能按箭头方向转过一个角度θ(θ＝30°-50°)，记下这个角度。2)将转子转过180°，使M处于另一侧的水平位置，如图6-12b所示，在N的地方再加上适当的重量P，使转子能按箭头方向转过等于第一次转动的角度θ。3)按以下的计算公式算出应加的平衡重量：
图6-10 平衡块的安装方法a)笼形转子 b)绕线转子图6-10 平衡块的安装方法a)笼形转子 b)绕线转子
6.3 中小型电机装配工艺 6.3.1 转子装配6.3.2 轴承装配6.3.3 定子装配6.3.4 气隙调整6.3.5 电刷系统的装配
6.3.1 转子装配 电动机在运行时要通过转轴输出机械功率，因此，转子铁心与轴结合的可靠性是很重要的。当转子外径小于300mm时，一般是将转子铁心直接压装在转轴上，当转子外径大于300、小于400mm时，则先将转子支架压入铁心，然后再将转轴压入转子支架。Y系列电动机是采用将转子铁心直接压装在转轴上的结构。 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、键联结配合。 1.滚花冷压配合2.热套配合3.键联结配合
1.滚花冷压配合 在滚花冷压配合中，轴的加工工艺是：精车铁心挡——滚花——磨削，然后压入转子铁心，再精磨轴伸、轴承挡以及精车铁心外圆。 图6-15 滚花尺寸
2.热套配合 一般均利用转子铸铝后的余热(或重新加热转子)进行热套。采用热套工艺可以节省冷压设备，同时转子铁心和轴的结合比较可靠。因为热套是使包容件加热膨胀然后冷却，包容件孔即收缩抱住被包容件，它保证有足够的过盈值，可靠性较高。
图6-16 热套工具1—转子 2—热套3—垫块 4—底板图6-16 热套工具1—转子 2—热套3—垫块 4—底板
3.键联结配合 键联结配合的优点是能够保证联结的可靠性，便于组织流水生产；缺点是加工工序增多，在轴上开键槽会使转轴的强度降低，特别是在小型电机中影响更大。 采用键联结时，键的宽度按规定要求选择。为了简化工艺，通常可以与轴伸采用同一键槽宽度。
6.3.2 轴承装配 1)轴承径向游隙的大小。2)端盖和机座的刚度。3)轴向窜动。4)轴承装配。1)滴点。2)针入度。1)钙钠基润滑脂(SYB1403—62)。2)复合钙基润滑脂(SYB1407—625)。3)二硫化钼复合钙基润滑脂(企业标准［110］)。4)锂基润滑脂(Q／SY1002—65)。
6.3.2 轴承装配 图6-17 轴承装配
6.3.2 轴承装配 表6-4 Y系列电机采用的轴承规格和振动限值(单位：dB)
6.3.3 定子装配 图6-18 定子铁心压入机座胎具1—下盘 2—底圈 3—心轴 4—上压槽
6.3.4 气隙调整 图6-19 气隙的调整
6.3.5 电刷系统的装配 1.电刷2.电刷的排列
1.电刷 图6-20 电刷排列示意图1—电刷 2—换向器
2.电刷的排列 在直流电机中，因为在正、负电刷下换问器的磨损程度是不一致的，所以必须合理地安排电刷排列的位置。电刷在换向器表面应错开排列，如图6-20所示。轴向位移对减少换向器表面轴向波浪度有利，周向位移对改善换向性能有利。为了保证优良的换向性能，各个极下的电刷组在换向器圆周上应均匀分布，为此，在装配时应用样板仔细检查。
6.4 大型座式轴承电机装配的特点 6.4.1 座式轴承6.4.2 座式轴承电机的装配6.4.3 轴承绝缘结构
6.4.1 座式轴承 大型电机的转子重，转矩大，滚动轴承担负不了这样大的载荷，因而通常采用滑动轴承。滑动轴承一般都放在轴承座上，如图6-21所示。轴承座通常用铸铁或铸钢制成。在轴承座上装有可沿水平直径拆开的两半式轴瓦，上面是轴承盖。轴瓦由铸铁(汽轮发电机的轴瓦用铸钢)制成，轴瓦的内表面浇上一薄层轴承合金。在转子较长的大中型高速电机中采用自整位的轴瓦，如图6-22所示。把轴瓦与轴承座配合的外表面做成球面或圆柱面，以使轴瓦按轴的挠度自动地相应调整；同时还可以补偿轴承安装时的误差，使轴颈处于它所需要的位置。
