电机常见的4种轴伸型式

4.花键轴伸
当平键强度不能满足设计要求时，则应考虑设计花键轴伸。花键联结是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成，分为矩形花键和渐开线花键。
花键齿较多、工作面积大、承载能力较高；键均匀分布，各键齿受力较均匀；齿轴一体且齿槽浅、齿根应力集中小，强度高且对轴的强度削弱减少；轴上零件对中性好、导向性较好。所有这些平键无可比拟的优点，注定花键最适合于用作电机轴伸。但花键加工必须配备专用设备和刃具，检测计量难度大、加工成本高，只在高精度、特殊应用或普通轴强度无法满足设计要求的场合才选用。

图2为矩形花键结构型式，图3为键槽截面形状。矩形花键采用小径定心方式，即外花键和内花键的小径作为配合表面。特点:1)定心精度高，定心的稳定性好;2)可以利用磨削的方法消除热处理产生的变形。矩形花键的标记代号依次包括键数N、小径d、大径D、键宽B。如花键规格6×23×26×6，表示键数6、小径φ23、大径φ26、键宽6，花键副：6×23H7/f7×26H10/a11×6H11/d10。

图4为渐开线花键轴截面尺寸，特点为：1）载荷较大，定心精度要求较高，齿廓为渐开线；2）受载时齿上有径向分力、能起自动定心作用；3）各齿载荷作用均匀，强度高，寿命长；4）压力角有30°、37.5°、45°，压力角愈大、载荷能力愈小、自定心能力愈强；5）模数2.5~10，最少齿数为10。
齿数24、模数2.5、30°圆齿根、公差等级为5级、配合类别H/h的渐开线花键副表示为：INT/EXT 24z ×2.5m×30R×5H/5h。
简而言之，电机轴伸与设备直接对接，尺寸加工精度要求非常高，涉及电机质量的问题也很多。
二、轴伸不合适导致的具体问题
1.轴伸直径
与设备配套采用联轴器轴向对接或采用皮带轮传动联接，无论哪种联接都会涉及轴伸与联轴器的配合。如果直径偏大或与联轴器、皮带轮等设备接口配合过紧，会导致无法安装或配合面严重损伤，最终的结果是因配套性不好导致设备运行总体效率低下；相反，如果配合过于松动，电机与设备配合会出现晃动，轴伸与联轴器之间会出现径向的相对移动，导致联接键受损并伴有严重杂音，同时，电机轴伸键槽和联轴器键都会受损，严重时导致设备无法工作。
2.轴伸长度
轴伸长度与决定电机与设备轴向对接空间的关键尺寸，如果轴伸过长且采用轴向对接方式，势必会导致设备与电机相对空间过于紧张，致使电机和设备轴向受力严重，出现轴承受力损毁的事实。该问题对于皮带轮传动的情况相对要好一些，但作为电机生产企业，要保证客户各种安装方式的要求，所以该尺寸必须严格控制。
3.轴伸根部处置
该环节是不少电机厂家遇到的问题，一是根部处置能否保证联轴器安装到位，二是根部过渡圆角的加工不合理，容易引起应力集中。有的电机厂家轴加工时该处圆角处置非常随意，有的甚至是采用扎刀方式加工，最终导致该处应力过于集中，最终的结果是电机带载运行时轴齐根断裂。值得一提的是，不仅仅轴伸根部应力集中问题断轴，轴承位根部也因一模一样的问题常出现断轴故障案例。
4.轴伸键槽宽度、深度和对称度
键槽宽度、深度负超差，导致轴与联轴器无法安装，反之，如果尺寸正超差，则会导致电机运行带载时因键的移动致使键槽受损，甚至导致电机与设备转动的不同步。对于对称度问题，如果不符合要求，将无法与联轴器联接。
轴伸是电机与设备配套的接口，接口联结方式直接决定了负荷能常大，选用时应以适宜、实用、安全可靠为原则，尽可能通过最经济稳妥的手段满足客户需求。