微電機結構工藝系列講座第六講 裝配與試驗
尚 靜,張子忠
(哈爾濱工業(yè)大學,黑龍江 哈爾濱 150001)
中圖分類號:tm305 文獻標識碼:c 文章編號:1001-6848(2000)04-0047-05
在微電機制造過程中,零件通過裝配形成部件、組件或電機整體,其質量決定于各零部件的質量,而產(chǎn)品質量的優(yōu)劣還決定于電機整體結構的合理性和裝配工藝的質量。
裝配工藝與試驗是微電機制造的最后生產(chǎn)過程。微電機的裝配工藝包括組件裝配和總裝配。
1微電機的裝配特點
微電機的裝配特點主要是由使用要求和結構特征決定的,主要有:
(1)所有零件都應具有互換性。有些比較精密的微電機零部件完全互換不能滿足要求時,需分組裝配。
(2)保證軸承裝配質量。軸承裝配對電機壽命、噪聲、靜摩擦、溫升等影響極大,各類微電機對軸承種類、精度、安裝要求各不相同,應有明確的規(guī)定,工藝上要切實保證。
(3)保證定、轉子的同軸度和端蓋軸承安裝的垂直度。必要時增加中間過程檢測。
(4)保證轉子的靜平衡和動平衡要求。
(5)對有換向器和滑環(huán)的微電機,保證滑動接觸和導電接觸的可霏性。要求具體、可行。
(6)應特別注意輕、小、薄壁零件的不變形,不受損傷。必要時采用專用傳送工具等。
此外,裝配工藝線路應與生產(chǎn)批量相適應。對大批量生產(chǎn)的微電機,可以流水作業(yè)裝配,裝配過程分得很細,逐工序保證質量。對多品種、小批量產(chǎn)品,宜采用成組工藝裝配。
2軸承組件結構及其裝配
對于旋轉電機,軸承是十分重要的。對某種微電機的統(tǒng)計表明,有百分之30以上的故障是由軸承引起的。可見,提高軸承組件結構和裝配質量是保證電機穩(wěn)定可靠運行的重要方面。軸承在微電機中主要有兩個功能,一為支撐軸及轉子組件并保持其軸線的旋轉精度;二為減少轉子與定子支撐件之間的摩擦和磨損。微電機常用的是滾動軸承和滑動軸承兩類。
2.1微電機用滾動軸承
2.1.1標準滾動軸承選用要考慮的幾個問題
(1)精度等級和游隙
精度等級對照表如表1所示。
軸承游隙包括軸向和徑向游隙。
(2)尺寸和類型選擇
滾動軸承主要尺寸是內徑d、外徑d和寬度b。微電機常用的向心球軸承有標準型,一面帶防塵蓋、兩面帶防塵蓋、超輕、特輕、輕窄、中窄等系列。
(3)壽命
軸承壽命是指軸承中一個滾珠或滾道出現(xiàn)疲勞剝落前的總轉數(shù),或在一定轉逮和負荷下工作的小時數(shù)。
(4)極限轉速:一般手冊有規(guī)定。
(5)摩擦力矩:一般不計算,而是從軸承間隙選擇、內外圈配合的選擇、潤滑脂的選用、密封等方面考慮對摩擦力的要求。
2.1.2滾動軸承裝配與組合結構
絕大部分滾動軸承都是成對使用的,因此存在單個軸承裝配和兩個軸承之間的組合結構問題。每個軸承和兩個軸承之間的組合安裝結構設計,應
符合以下要求:
(1)在電機受到允許的外力和震動時,軸承不應與軸或軸承室有松動脫離現(xiàn)象。
(2)軸承在安裝后,應保證與軸承室的同軸度,同時要保證軸中心線與軸承室端面的垂直度。圖1為內外圈線不重合而存在傾斜角口的情況,滾珠被
內外圈咬住,接觸壓力將明顯增加,嚴重時會使?jié)L道和滾珠很快損壞。
(3)與軸承配合的各配合面形位公差應控制在一定范圍內。
(4)防止不應有的軸向推力。當兩個軸承外圈安裝在電機端蓋內并軸向固定時,若產(chǎn)生不應有的軸向推力,即使很小,對滾珠的作用力可能很大。如圖2所示。軸向力a將引起作用在滾珠上的壓力r, |