Tin tức

Trục động cơ: Hướng dẫn đầy đủ về loại, vật liệu và lựa chọn

Trả lời nhanhTrục động cơ là thanh thép quay ở lõi của động cơ điện. Nó mang mô-men xoắn từ rôto đến tải, giữ rôto và vòng bi tại chỗ, đồng thời thiết lập độ chính xác khi vận hành của toàn bộ động cơ. Trục động cơ được chế tạo dưới dạng đặc hoặc rỗng, bằng thép cacbon, thép hợp kim hoặc thép không gỉ và được gia công với dung sai chặt chẽ bằng cách tiện, mài và xử lý nhiệt. Trục bên phải phụ thuộc vào mô-men xoắn, tốc độ, cấp độ chính xác và ứng dụng cuối cùng của động cơ.

cáctrục động cơlà một trong những bộ phận nhỏ nhất của động cơ điện. Nó cũng là một trong những yêu cầu khắt khe nhất. Trục có hình tròn vài micron có thể gây rung, ồn, mòn ổ trục và hỏng động cơ sớm. Hướng dẫn này giải thích chức năng của trục động cơ, các loại chính, vật liệu và cấp độ được sử dụng cũng như các thông số kỹ thuật quyết định chất lượng. Nó cũng bao gồm cách chế tạo một trục chính xác và cách viết thông số kỹ thuật mà nhà sản xuất có thể báo giá nhanh.

Precision CNC-machined motor shaft made by Guanshuo Precision

Trục động cơ là gì và nó làm gì

Trục động cơ là trục quay trung tâm của động cơ điện. Rôto được cố định trên nó. Khi động cơ quay, trục sẽ truyền chuyển động quay đó, dưới dạng mô-men xoắn, tới bất kỳ bộ phận nào mà động cơ truyền động. Tải trọng đó có thể là hộp số, cánh bơm, quạt hoặc hệ thống truyền động của ô tô.

Trục thực hiện bốn công việc cùng một lúc. Nó truyền mô-men xoắn mà không bị xoắn hoặc mỏi. Nó định vị rôto ở trung tâm chính xác của stato. Nó di chuyển trong các ổ trục nên bề mặt trục của nó quyết định độ chính xác khi chạy. Và nó cung cấp tính năng truyền động, chẳng hạn như rãnh then hoặc rãnh then, giúp kết nối động cơ với tải.

Bởi vì nó thực hiện được cả bốn điều trên nên trục là một bộ phận chính xác chứ không phải một thanh đơn giản. Các lỗi nhỏ về độ tròn, độ thẳng hoặc độ hoàn thiện bề mặt biểu hiện dưới dạng rung và nhiệt. Đó là lý do tại sao các cổ trục được mài chứ không phải chỉ tiện và tại sao độ cân bằng và độ đảo phải được kiểm tra trước khi vận chuyển.

Các loại trục động cơ chính

Trục động cơ đầu tiên được chia thành đặc và rỗng. Sau đó, chúng được phân chia lại bằng tính năng ổ đĩa được gia công trên chúng. Guanshuo Precision xây dựng tất cả những thứ này dưới dạng các bộ phận tiêu chuẩn hoặc tùy chỉnh.

Trục rắn và trục rỗng

A trục động cơ rắnlà một thanh thép đầy đủ. Đó là sự lựa chọn mặc định. Nó mạnh mẽ, cứng và dễ thực hiện. Hầu hết các thiết bị, máy bơm và động cơ công nghiệp nói chung đều sử dụng trục đặc.

A trục động cơ rỗngcó một lỗ khoan ở trung tâm của nó. Lỗ khoan đó làm giảm trọng lượng và quán tính quay. Nó cũng có thể mang chất làm mát, khung dệt dây hoặc trục thứ hai. Trục rỗng thường gặp trong động cơ truyền động EV, robot và trục xoay tốc độ cao, nơi có trọng lượng nhẹ và chất làm mát. Lỗ khoan có thể là lỗ xuyên, lỗ mù hoặc lỗ côn.

Tính năng ổ đĩa

Phần cuối của trục cần có cách để giữ tải. Các tính năng phổ biến là:

Loại trục Tính năng lái xe Tốt nhất cho
Trục trơn Mặt đất bằng phẳng, không có chìa khóa Đùm vừa khít, khớp nối kẹp, ròng rọc
Trục rãnh then Một hoặc hai khe khóa được phay Ổ đĩa mô-men xoắn cao với một trung tâm có khóa
Trục xoay Nhiều răng trục Truyền động EV và hộp số, mật độ mô-men xoắn cao
Trục bước Một số đường kính dọc theo chiều dài Định vị vòng bi, vòng đệm và bánh răng tại các điểm đặt

Nhiều trục kết hợp các tính năng. Một bộ phận duy nhất có thể được bước đi, mang theo mộtphím đơnhoặckhe khóa đôi, và kết thúc bằng một đường cong. Ngoài những điều này,mục đích chungVàtrục động cơ đặc biệtbao gồm hình học tùy chỉnh cho động cơ cụ thể.

Vật liệu và cấp độ trục động cơ

Lựa chọn vật liệu quyết định độ bền, tuổi thọ mài mòn và khả năng chống ăn mòn của trục. Ba gia đình bao gồm hầu hết mọi động cơ.

Gia đình Lớp điển hình Tại sao nó được chọn
Thép cacbon 1045/C45 Giá thành rẻ, độ bền tốt, dễ gia công. Được sử dụng cho các thiết bị chung và trục công nghiệp.
Thép hợp kim 4140, 4340 Sức mạnh cao hơn và tuổi thọ mệt mỏi. Đáp ứng tốt với xử lý nhiệt. Được sử dụng cho trục mô-men xoắn cao và EV.
Thép không gỉ 303, 304, 316L, 431 Chống ăn mòn cho máy bơm, động cơ thực phẩm, y tế và hàng hải. 316L phù hợp với mục đích sử dụng y tế và vệ sinh.

Sự lựa chọn là một sự đánh đổi. Thép carbon là rẻ nhất. Thép hợp kim mang lại tuổi thọ mỏi tốt nhất sau khi được làm cứng. Thép không gỉ chống gỉ nhưng đắt hơn và khó gia công hơn. Đối với động cơ bị ướt hoặc bị rửa trôi,trục trơn bằng thép không gỉthường tự trả tiền trong thời gian phục vụ.

Lưu ý chung của ngành
Tên lớp khác nhau tùy theo khu vực. 1045 gần với EN C45 và DIN CK45. 4140 ánh xạ tới EN 42CrMo4 và DIN 1.7225. Hãy yêu cầu nhà cung cấp của bạn xác nhận cấp chính xác so với bản vẽ của bạn trước khi sản xuất vì phản ứng xử lý nhiệt khác nhau giữa các mức gần tương đương.

Thông số quyết định chất lượng trục

Hai trục có thể trông giống nhau và hoạt động rất khác nhau. Sự khác biệt nằm ở những con số trên bản vẽ. Đây là những thông số kỹ thuật quan trọng nhất, với những giá trị mà Guanshuo nắm giữ trong quá trình sản xuất.

Thông số kỹ thuật Những gì nó kiểm soát dãy Guanshuo
Dung sai kích thước Sự phù hợp của vòng bi, bánh răng và trục Tiêu chuẩn IT5–IT6, IT4–IT5 dành cho y tế
Độ nhám bề mặt (Ra) Tuổi thọ vòng bi và vòng đệm, ma sát Ra<0,4 μm trên tạp chí mặt đất
Độ đồng tâm/độ đảo (TIR) Rung và tiếng ồn TIR 0,01 mm, điển hình là 0,005 mm
độ cứng Chống mài mòn và mỏi 42–48 HRC điển hình, lên tới 60–65 HRC trên trục chính
Cân bằng động Chạy mượt mà ở tốc độ Cấp G0.1–G0.4
Cuộc sống mệt mỏi Tuổi thọ sử dụng dưới tải ≥15.000 giờ, hơn 1.000.000 chu kỳ mô-men xoắn

Dung sai và độ lệch là những thứ mà người mua đánh giá thấp nhất. Nếu động cơ của bạn chạy êm và ở tốc độ cao, hãy yêu cầu độ lệch tâm chặt và bề mặt hoàn thiện mịn trên các ổ trục. Hai thông số kỹ thuật đó gây ra hầu hết hiện tượng ồn và rung.

Trục động cơ chính xác được gia công như thế nào

Một trục chất lượng được xây dựng theo từng giai đoạn. Mỗi giai đoạn sẽ loại bỏ lỗi từ giai đoạn cuối cùng. Đây là con đường mà Guanshuo sử dụng cho một trục cứng điển hình.

  1. Tiện và phay.Máy phay tiện CNC cắt các đường kính, bậc thang, ren, rãnh then và chốt từ thanh phôi trong một lần thiết lập. Ít thiết lập hơn có nghĩa là độ đồng tâm tốt hơn.
  2. Xử lý nhiệt.Trục được tôi và tôi luyện, hoặc được tôi cứng bằng cảm ứng trên các trục, để đạt được độ cứng mục tiêu và tuổi thọ mỏi.
  3. Mài.Sau khi đông cứng, các tạp chí được mài chính xác đến kích thước, độ tròn và độ hoàn thiện cuối cùng. Đây là nơi đặt dung sai IT5–IT6 và Ra<0,4 μm.
  4. Mài vô tâm.Đường kính dài, mảnh được hoàn thiện trên máy mài không tâm để có độ thẳng và kích thước nhất quán dọc theo chiều dài.
  5. Điều tra.Đường kính, độ đảo, độ cứng và độ cân bằng được kiểm tra. Hồ sơ hỗ trợ hệ thống ISO9001 và bất kỳ PPAP nào của khách hàng.
Precision grinding of a smooth motor shaft to Ra 0.4 micron finish

Thứ tự quan trọng. Quá trình mài diễn ra sau quá trình đông cứng, vì quá trình đông cứng sẽ làm biến dạng chi tiết. Việc mài trục mềm trước rồi làm cứng lại sẽ làm giảm độ chính xác. Đây là lý do phổ biến khiến trục giá rẻ không còn dung sai khi sử dụng.

Trục động cơ theo ngành

Các ngành công nghiệp khác nhau tạo áp lực cho trục theo những cách khác nhau. Thông số kỹ thuật tuân theo nhiệm vụ.

Xe năng lượng mới

Động cơ truyền động EV quay nhanh và lùi thường xuyên. Họ ưa chuộng các trục thép hợp kim rỗng, thường xuyên có rãnh, để có quán tính thấp và mật độ mô-men xoắn cao. Sự cân bằng và tuổi thọ mỏi là rất quan trọng ở vòng tua máy cao.

Tự động hóa công nghiệp và robot

Động cơ servo và khớp nối robot cần độ lệch tâm chặt chẽ và định vị lặp lại. Trục rỗng định tuyến cáp và giảm khối lượng chuyển động. Khả năng chống mỏi trên một triệu chu kỳ là mục tiêu ở đây.

Thiết bị gia dụng

Quạt, máy bơm và máy nén chạy ở khối lượng lớn với chi phí thấp hơn. Trục thép carbon rắn có rãnh then hoặc khớp nhẵn là tiêu chuẩn. Hoạt động êm ái và tuổi thọ cao vẫn là vấn đề quan trọng đối với người dùng cuối.

Thiết bị y tế và chính xác

Động cơ y tế và bán dẫn đòi hỏi chất lượng cao nhất. Guanshuo chế tạo những thứ này từ thép không gỉ 316L đến dung sai IT4–IT5 để chống ăn mòn và chuyển động sạch sẽ, chính xác.

Làm thế nào để xác định một trục động cơ tùy chỉnh

Một thông số kỹ thuật rõ ràng sẽ nhận được báo giá nhanh chóng, chính xác. Hãy cung cấp cho nhà sản xuất những điểm này và bạn sẽ tránh được việc qua lại.

  1. Rắn hoặc rỗng,và nếu rỗng thì loại và kích thước lỗ khoan.
  2. Cấp vật liệu,hoặc nghĩa vụ để nhà cung cấp có thể tư vấn về cấp bậc.
  3. Đường kính và chiều dài chính,với dung sai trên ổ trục và bánh răng.
  4. Tính năng ổ đĩa:rãnh then, rãnh then, mặt phẳng hoặc ren, với tiêu chuẩn của nó.
  5. Bề mặt hoàn thiện và hếttrên các tạp chí phê bình.
  6. Độ cứng và xử lý nhiệtyêu cầu.
  7. Khối lượng và giá mục tiêuvì vậy công cụ và quy trình có thể phù hợp.

Nếu bạn chỉ có một mẫu hoặc một bản phác thảo thô thì không sao. Một xưởng có năng lực có thể thiết kế ngược trục và đề xuất dung sai. Bạn có thể điền càng nhiều danh sách trên thì báo giá đầu tiên sẽ càng chặt chẽ.

Sản xuất trục động cơ tại Guanshuo Precision

Phần cứng chính xác Ninh Ba Guanshuo đã chế tạo trục động cơ từ năm 2016. Nhà máy vận hành 26 máy mài hình trụ CNC và 6 máy mài không tâm có độ chính xác cao, được hỗ trợ bởi máy nghiền quay CNC và dây chuyền xử lý nhiệt. Công suất nghiền đó là yếu tố đảm bảo dung sai IT5–IT6 và thể tích Ra<0,4 μm.

Công ty hoạt động theo tiêu chuẩn ISO 9001, nắm giữ 11 bằng sáng chế và là doanh nghiệp công nghệ cao cấp quốc gia. Trục vận chuyển vào phương tiện năng lượng mới, tự động hóa công nghiệp, thiết bị và động cơ y tế trên toàn thế giới. Mọi bộ phận đều được gia công theo bản vẽ của khách hàng, từtrục mục đích chungđến mộtthiết kế tùy chỉnh đặc biệt.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa trục động cơ và trục truyền động là gì?
Trục động cơ là trục bên trong động cơ mang rôto và cung cấp mô-men xoắn của động cơ. Trục truyền động là trục bên ngoài mang mô-men xoắn đó tới tải trọng, chẳng hạn như các bánh xe. Trục động cơ là bộ phận được nối đất chính xác với độ đảo nhỏ, trong khi trục truyền động dài hơn và được chế tạo để truyền mô-men xoắn trên khoảng cách.
Nên chọn trục động cơ đặc hay rỗng?
Chọn chất rắn có độ bền, độ cứng và chi phí thấp nhất. Nó phù hợp với hầu hết các thiết bị và động cơ công nghiệp. Chọn rỗng khi bạn cần trọng lượng thấp, quán tính thấp, làm mát bên trong hoặc tuyến cáp xuyên qua tâm. Trục rỗng thường gặp trong các bộ truyền động EV, robot và trục quay tốc độ cao.
Vật liệu nào là tốt nhất cho trục động cơ?
Để sử dụng thông thường, thép carbon 1045 là sự lựa chọn đáng tin cậy, chi phí thấp. Để có mô-men xoắn cao và tuổi thọ mỏi dài, thép hợp kim 4140 hoặc 4340, được làm cứng, sẽ tốt hơn. Đối với động cơ ướt, thực phẩm hoặc y tế, hãy sử dụng thép không gỉ 303, 304, 316L hoặc 431 để chống ăn mòn. Cấp độ tốt nhất phụ thuộc vào tải trọng, tốc độ và môi trường.
Trục động cơ cần có dung sai gì?
Các bộ phận lắp vòng bi và bánh răng thường cần dung sai IT5 đến IT6, với độ đảo được giữ ở khoảng 0,01 mm hoặc chặt hơn. Động cơ chính xác và y tế thuộc về IT4–IT5. Guanshuo mài các tạp chí đến Ra<0,4 μm để bảo vệ tuổi thọ vòng bi và vòng đệm.
Bạn có thể tạo trục động cơ tùy chỉnh từ bản vẽ hoặc mẫu của tôi không?
Đúng. Guanshuo tạo ra các trục tùy chỉnh theo bản vẽ của bạn và có thể thiết kế ngược từ mẫu vật lý. Gửi vật liệu, kích thước chính, dung sai, tính năng truyền động và khối lượng và nhóm sẽ báo giá. Nếu thiếu một số chi tiết, họ sẽ tư vấn các thông số kỹ thuật phù hợp dựa trên ứng dụng.

Cần một trục động cơ tùy chỉnh?

Gửi bản vẽ, mẫu hoặc chi tiết nhiệm vụ của bạn. Guanshuo Precision sẽ xem xét các thông số kỹ thuật và gửi lại báo giá cho các trục rắn, rỗng, rãnh then, trục xoay hoặc bậc bằng carbon, hợp kim hoặc thép không gỉ.

Yêu cầu báo giá Hoặc liên hệ trực tiếp với nhóm trêntrang liên hệ.
Tin tức liên quan
Để lại cho tôi một tin nhắn
X
Chúng tôi sử dụng cookie để cung cấp cho bạn trải nghiệm duyệt web tốt hơn, phân tích lưu lượng truy cập trang web và cá nhân hóa nội dung. Bằng cách sử dụng trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Chính sách bảo mật
Từ chốiChấp nhận