電動機軸向間隙的影響及解決辦法

謝智強

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電動機軸向間隙的影響及解決辦法

謝智強

（貴陽萬江航空機電有限公司，貴州 貴陽 550018）

電動機是一種將電能轉換為機械能的電磁機械裝置，用來驅動各種用途的機械和裝置。對于早期的電動機，用戶關注的重點是其功能、性能能否滿足要求，對電動機的壽命、噪聲等要求不高。隨著機電行業的發展，用戶在關注功能、性能的同時，對電動機的壽命、噪聲、耐振動等方面要求越來越高。通過對影響電動機的壽命、噪聲、耐振動等的關鍵因素進行識別，發現電動機的軸向間隙是電動機優化設計的關鍵環節。鑒于此，結合用戶需求，在保證電動機功能和性能的前提下，研究了電動機軸向間隙對電動機性能的影響及其優化辦法。

電動機；軸向間隙；機電行業；間隙調整

隨著中國經濟的發展，機電產品的用戶越來越重視體驗感，要求產品在輕量化、小型化的同時，使用壽命更長，噪聲更小。電動機是一種旋轉式電氣裝置，可以輸出力矩和轉速，是機電產品的驅動源。電動機的軸向間隙是電動機的一項重要指標，其會影響電機的振動、噪音、壽命等性能。因此，研究電動機軸向間隙對電動機性能的影響及其解決措施，對提高電動機性能具有重要的意義。

1 軸向間隙概述

電動機軸向間隙是指電動機定子與轉子之間的配合間隙，如圖1所示。電動機軸向間隙存在或產生的原因主要有以下幾點：①零件累計誤差。轉子和定子由多個零部件組成，各個零件尺寸均有公差，裝配后累計誤差形成初始的軸向間隙。②抱軸。當軸向間隙較小或為0時，軸承游隙會因為擠壓而減小，這會導致電動機工作時軸承轉動不靈活，從而影響電動機性能。③材料熱膨脹。軸承、定子、轉子在電動機工作時受熱膨脹，由于材料熱膨脹系數有差異，當軸向間隙較小或為0時，軸承游隙會因為擠壓而減小，這會導致電動機工作時軸承轉動不靈活甚至堵轉，從而影響電動機性能。因此，電動機要正常工作，必須有合適的軸向間隙。

圖1 電動機軸向間隙示意圖

2 軸向間隙對電動機工作性能的影響

根據電動機的運行原理，結合大量的工程實踐經驗，發現電動機軸向間隙的大小對電動機性能影響極大，具體影響主要有以下幾點：①軸向間隙過大會導致電動機運行時軸向竄動大，這將使電機的振動、噪聲變大，縮短電機使用壽命；②軸向間隙過小會導致電動機堵轉。因此，為保證電動機正常工作，電動機軸向必須存在間隙，同時應結合電機具體參數將軸向間隙控制在一定的范圍內。

3 控制軸向間隙的辦法

通過多年的實踐摸索，對不同電機軸向間隙的調整，總結出適用于不同電機軸向間隙調整的三種通用方法：①加調整墊片，如圖2所示。最常用的方法是采用在軸承端面加調整墊片進行調整，保證軸向間隙在合理范圍。②加彈性墊圈，如圖3所示。在其中一端的軸承端部墊上彈性墊圈（例如波形墊圈、鞍形墊圈等），為軸承預緊。③控制單邊軸承無竄動，如圖4所示。通過過盈配合，將其中一端的軸承和轉子固定無竄動，另一端則為自由端，保留適當的間隙。

圖2 加調整墊片示意圖

圖3 加彈性墊圈示意圖

圖4 控制單邊軸承無竄動示意圖

三種方式的優缺點如表1所示。

4 結論

綜上所述，電動機軸向間隙對電機性能影響較大，電動機軸向間隙過大會導致電動機運行時軸向竄動大，影響電機性能，而軸向間隙過小會導致電動機堵轉，同樣影響電機性能。通過多年的實踐摸索，總結出的電機軸向間隙通用調整方法，并推薦其應用范圍，可提高電機生產效率，在其他產品的間隙調整中也可推廣應用。

表1 控制軸向間隙的方式的優缺點分析

序號調整方法優點缺點適用電機 1加調整墊片結構簡單，間隙大小控制精確1.調節過程繁雜；2.初期需摸索間隙的合理范圍均適用 2加彈性墊圈軸承有預緊力，耐振動性能好1.預緊力調節過程繁雜；2.軸承預緊力會對電動機效率有所影響，尤其是小功率電動機大功率電動機 3控制單邊軸承無竄動1.裝配簡單，無調整環節；2.可保證電機性能正常的情況下轉子無竄動，電動機運行更加穩定，從而提高了電機效率、降低了噪聲、延長了電刷使用壽命等1.因軸承需與電機軸過盈，不適用于大功率電動機；2.結構較前兩種復雜小功率電動機

［1］機械工程手冊電機工程手冊編輯委員會.機械工程手冊機械零部件設計卷［M］.第2版.北京：機械工業出版社，1996.

［2］邱宣懷，郭可謙，吳宗澤，等.機械設計［M］.第4版.北京：高等教育出版社，1997.

［3］電機工程手冊編輯委員會.電機工程手冊［M］.北京：機械工業出版社，1982.

2095－6835（2019）03－0128－02

C829.2

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.128

〔編輯：王霞〕