微型减速齿轮箱的电机轴分析

微小型减速电机由马达和减速齿轮箱组成，马达是动力源，马达的转速很高，扭矩很小，马达的旋转运动是通过安装在电机轴上的马达齿（包括蜗杆）传递到减速齿轮箱，因此电机轴在微小型减速电机中是很重要的零件之一。

一.电机轴的材料

轴的材料选择要考虑扭矩大小，可加工性，抗腐蚀性，还要根据马达要求，是否要导磁，材料可选择优质碳钢，不锈钢，合金钢，渗碳钢等。常用的电机轴材料有如下几种类型：
1.美标1141&1144钢，国产为接近的材料是45号钢，目前行业使用为广泛的材料。价格便宜，采购方便，易于加工，主要的缺点是容易生锈，所以使用时，需要额外涂敷防锈油来缓解生锈的问题。
2.美标416不锈钢，国产为接近的材料是Y1Cr13。不易加工，不适合加工带复杂特征的情况，比如轴头带螺纹，价格比45钢贵，比303便宜，使用较为广泛。
3.美标420不锈钢，国产为接近的材料是2Cr13。不易加工，不适合加工带复杂特征的情况，比如轴头带螺纹，价格比45钢贵，比416/303便宜，使用较为广泛。
4.美标431不锈钢，这个材料不常用，主要应用在与食品接触的场合。Cr含量较高。可以和食品接触。
5.美标303不锈钢，价格比较贵，特点是材料比较软，易于加工成复杂形状。

二.电机轴的形状

微小型减速电机中的马达齿和减速齿轮箱中的一级齿啮合，传递旋转运动，必然会产生扭力，所以，马达齿和马达轴的配合松紧度是很重要的。考虑马达齿和马达轴的配合，就要绕不开马达轴的形状。

马达轴形状有：

A.光轴，适合小载荷小扭矩。

B.扁轴或者是D型轴，适合中载荷。

C.滚花轴，适合中载荷。

D.带键槽的转动轴，适合重载荷大扭矩。

E.马达轴的输出端是蜗杆，此类马达轴比较特殊，多用于涡轮蜗杆传动。

三．电机轴的工艺要求

微小型减速电机是有寿命要求的，马达轴的工艺要求也影响到微型减速电机的寿命。

马达轴的加工工艺有：

A.马达轴直径尺寸精度是比较高的，可以做到0.002mm以内。

B.为了防止生锈和提高耐腐蚀性，马达轴表面往往要电镀镍。

C.马达轴的表面粗造度也很重要，直接影响到和马达齿的配合精度。

四.减速机传动轴分类

减速机按照功率分为大功率减速机、小功率减速机，各种功率、型号、规格的减速机输出轴也不一样，减速机的传动轴分为输出轴、输入轴，下面详细介绍两种轴的原理。

1.输出轴

输出轴是减速机和传动机构连接的轴，输出轴的输出转速要慢很多，按照材质输出轴分为金属输出轴、塑胶输出轴；按照形状分为可定制D型轴、圆形轴、双扁轴、六边形轴、五边形轴、方形轴等。

2.输入轴

输入轴是传动电机与减速机的连接传动轴，输入轴的输入转速、扭矩小，轴直径；输入轴的一端能穿过安装孔嵌入安装腔内，输入轴能与安装壳内的齿轮相啮合，在输入轴的另一端开设有安装槽，再将减速电机的电机轴嵌入安装槽内，将平键插入平键槽和电机轴之间，实现了电机轴与输入轴之间的快速、稳定的连接，通过上述输入轴、安装座、安装槽和平键槽之间的配合作用，实现了减速电机能通过电机轴快速的与输入轴连接，方便了减速电机能与安装壳快速安装，进而使得工作人员的装卸更加的方便。

3.减速机传动轴的作用与区别：

A.传递一定的功率；

B.输入速转动,输出低速转动，达到减速的目的。 在不计磨擦阻力的前提下,输入轴与输出轴传递相等的功率, 而 功率 = 扭矩 * 转速，即功率相等时,扭矩与转速输入轴转速所以扭矩小,只须较小轴径;反之，输出轴转速低所以扭矩大,必须用较大的轴径。

五.微型减速电机轴承发热的原因有哪些？

微型减速电机在正常运转情况下，轴承是不会出现异常发热的，微型减速电机轴承发热严重通常有以下几个原因。

1.微型减速电机轴承损坏那么就会使电机的轴承过热；

2.润滑油脂中掺杂了异常颗粒物或轴承上有异物就会使轴承磨损增加过热；

3.微型减速电机轴承缺油，若电机在此状态下长期运行就会使摩擦加剧导致轴承过热；

4.润滑油质量太差、粘度不足或粘度过高，润滑性能下降也会导致轴承异常发热；

5.微型减速电机轴承与输出轴、端盖太松或太紧，太紧会导致轴承变形、太松会导致偏移都会使轴承发热严重；

6.轴承安装不当使两轴不在一条直线上或轴承外圈不平衡，那么轴承就会不灵敏，负载运行后加重而发热。

六.微型电机产生轴向窜动的基本原因是什么？

1.种情况就是微型电机的轴与转子发生相对运动，转子铁芯与轴配合如果因某种原因导致铁芯孔与微型电机轴铁芯位置出现间隙，这样就导致了微型电机的转子铁芯和轴之间出现轴向与径向的相对位置变化，就出现了窜轴现象，不仅如此，由于转子铁芯轴向移动，有很大的可能性会导致微型电机端盖和转子端部摩擦变形，或波及到定子绕组；

2.第二种情况是微型电机的轴向调节垫损坏或者漏装，我们在微型电机的设计研发过程中，材料热膨胀因素是重点考虑因素，所以在轴向会留有一定的间隙，但是这样会直接导致轴向位移窜轴，所以采用了装弹垫的方法解决，假如漏装了或者是弹垫质量有问题，都会导致轴向制动失效，出现窜轴；

3.第三种情况是微型电机的定子转子磁力中心线自动化对正调节导致的窜动，微型电机理想的状态是定子和转子磁力中心线完全重合，不过在实际应用中微型电机的定子转子比较难实现完全重合对正，所以微型电机在运转过程中会出这种情况：“对正-偏移-对正-偏移······”如此自动对正的调节过程，如此反复的调节过程就会出现轴向窜动；

4.相对于自带螺旋桨的微型电机在运行的时候，通风的过程会对微型电机产生相应的轴向力，如果是螺旋桨平衡效果不好，这也会导致微型电机的轴向窜动。

微型电机轴向窜动会产生会影响呢？

简单来说微型电机如果出现轴向窜动会使微型电机异常振动、噪音变大、轴承散架、烧毁绕组、降低使用寿命等等情况的产生。我们可以通过在微型电机轴承外沿与端盖指甲加波形弹垫调整缓冲，达到解决微型电机轴向窜动的问题。

七.怎样配置行星减速齿轮箱的轴承？

行星减速器配置电机已应用于智能家居等各个领域，那么微型减速器的轴承又是如何配置的呢？

一般微型行星减速器采用斜齿轮，有一定的轴向力，即便采用双斜齿轮和直齿轮，轴向也必须定位。齿轮的啮合力的大小和方向可定，只是轴承的跨距和力在轴上的作用点待作图确定。因此可进行如下轴承选型：

a）常见的轴承有调心滚子轴承，单列、双列圆锥滚子轴承，双列圆柱滚子轴承，四点接触球轴承，球轴承等；

b）轴承的规格初选是按以确定的轴径定轴承内径尺寸，输入轴转速较，应选同内径中负荷能力较大的规格，中间轴有两对齿轮的啮合力作用在轴承上，符合较大，也应选同内径中负荷能力较大的规格；

c）输出轴转速低且只有一对齿轮的啮合力作用在轴和轴承上，可以选同内径中负载能力中等或较小的轴承，但输出轴与机器主轴刚性连接且有冲击的，则应选负载能较大的轴承。

八.减速电机齿轮箱如果出现断轴，会是什么原因？

在日常工作中，除了减速电机输出端的装配同心度不好，而造成的的减速机断轴以外，减速机的输出轴如果折断，不外乎以下几点原因：

首先，错误的选型导致所配减速机出力不够。有些用户在选型时，误认为只要所选的减速机的额定输出扭矩满足工作要求就可以了，其实不然，因为，所配电机额定输出扭矩乘上减速比，得带的数值原则上要小于产品样本提供的相近减速机的额定输出扭矩。

其次，与此同时要考虑其传动电机的过载能力及实际中所需要的大工作扭矩。尤其是有些场合必须严格遵守这一准则，这不仅是对减速机里面齿轮的保护，更主要的是减速机的输出轴被扭断。