质量故障案例——电机轴肩尺寸不正确的后果

一位朋友的电机修理维护公司开在了雪域高原的西藏拉萨，总感觉这是天路上的一个电机驿站。一次聊天中获悉，他们承接了一台刚投入使用的2极250千瓦电机轴承发热修理业务，经检查，确认电机轴肩尺寸出现了问题。

电机产品的主要尺寸链

对于电动机产品，轴承是支持电机机械运动的关键零部件，无论是径向配合尺寸，还是轴向尺寸关系，都对电机的正常运行起到至关重要的作用。

在径向，轴承通过与轴、轴承室及端盖止口、机座止口的直接或间接配合，保证轴承径向游隙不出现异常;在轴向，通过轴肩、机座总长、端盖轴承室长度、轴承内外盖止口高度尺寸关系，保证轴承在电机运行时轴向游隙正常。

我们以其他尺寸均符合要求为前提，分析最常见的球轴承结构轴肩尺寸不符合问题。轴肩尺寸过大或过小都会导致轴承与关联零部件轴向相对位置出现偏离，严重时导致轴承无法进入轴承室。对于已检验合格出厂的电机，说明轴肩尺寸的错误范围与电机轴向尺寸链中允许游动的尺寸比较接近。

对于大部分电机轴承，一端为固定端，即通过轴承内外盖进行限位，不留轴向间隙，而另一端则为浮动端，在轴承室的轴向长度上留下0.5mm左右间隙，即在正常装配后，轴承外圈端面与轴承内盖和外盖止口端面之间的标称距离为0.5mm，以保证电机运行或环境温度发生改变时，转子部分的轴向热胀和冷缩的变化需求。

当轴肩尺寸大于正常尺寸时，轴承外圈因轴承外盖的限位作用，处于相对静止状态，而轴承内圈则会因为轴的伸长而发生轴向位移，其最终的结果是导致轴承的滚动体位置发生偏离，与保持架非正常摩擦，出现轴承发热问题。

相反，当轴肩尺寸小于正常尺寸时，轴承外圈因为轴承内盖的限位作用受一个向外的轴向力，其最后的结果也是滚动体相对位置的偏离以及与保持架的非正常摩擦。

从以上的分析我们可以看出，电机轴肩尺寸不符合时，必然会导致轴承的非正常运行，电机会因轴承发热出现抱轴甚至烧毁的严重故障

从质量检验和控制的角度分析，轴的加工过程中，应将轴肩尺寸作为关键质量控制点。对于故障电机的修理，多数情况下采用调整轴承盖止口高度的方式进行解决，必要时调整端盖轴承室的长度。但是，修理后的电机，所涉及到的零部件已为非标件，没有好的互换性。