電気モーターのローターは、単に余分な質量を備えたモーター シャフトではありません。. 積層コア化後, リスの檻, 整流子, マグネットキャリアまたはその他のローターパックがシャフトに組み込まれています, ワークピースには新しい機能面があります, 脆弱な地域, 熱履歴とアンバランス挙動. プレス中, 焼きばめ, ダイカスト, 溶接, ろう付け, 熱処理と最終機械加工はすべて、2 つのベアリング ジャーナルとローター本体の関係を変える可能性があります。.
したがって、信頼性の高い電動モーターローター矯正ソリューションは、完全な組み立て状態を制御する必要があります。: ベアリングジャーナル軸, ローターコア振れ, 露出したシャフトの形状, 保護された非接触領域, スプリングバック, リリース測定と矯正までのシーケンス, 回転とバランスを終えて.
これはエンジニアリングの概念図です, 顧客現場の写真ではありません. 実際のローター構造, ツーリング, デートプラン, 矯正力と自動化レベルには図面と代表的なサンプルテストが必要です.
完全なローター vs 裸のモーターシャフト
プロジェクトの最初の決定は、ターゲットがシャフトであるか、組み立てられたローターであるかです。.
| ワークの状態 | 幾何学に関する主な質問 | 専用のプロセスに関する懸念 |
|---|---|---|
| 裸のモーターシャフト | ローター組み立て前のシャフト軸は許容可能ですか?? | センター, ベアリングシート, スプライン・ねじ・キー溝と熱処理歪み |
| ローターパック付きシャフト | コア/ケージ/磁石の組み立て後、両方のベアリング ジャーナルが位置合わせされていますか? | ローターパックの保護, 剛性が追加されました, 組み立てによる曲げとバランスのシーケンス |
| 旋削終了後のローター | ジャーナルとローターの外径は最終データム状態で相関していますか? | 仕上げ面の保護と最小限の修正 |
| 完成したモーター | 組み立てたモーターは振動に耐えますか, ノイズ, 電流と温度の要件? | システムテスト; 矯正機自体は受け入れられません |
既存のベアシャフト要件は、 自動モーターシャフト矯正ソリューション. このページは、ステーターとモーター ハウジングに取り付ける前の、組み立てられたローターまたはアーマチュアに関するものです。.
ローターファミリーを定義する
「モーターローター」という言葉は、非常にさまざまなワークピースをカバーします。. 提案では特定する必要があります:
- 鋳造または加工されたエンドリングを備えたかご型誘導回転子;
- 巻線ローターまたは電気アーマチュア;
- 永久磁石または同期ローター;
- 主電動機ローター;
- 発電機ローター;
- 整流子付きローター, スリップリング, ファン, エンコーダトラックまたはカップリング機能;
- ソリッドシャフト, 中空シャフトまたは冷却通路;
- ワンピース, 押された, 焼きばめ, 溶接またはその他の方法で組み立てられたローターパック;
- ソフトマシン加工, 熱処理された, 仕上げ研磨, コーティングまたはバランスの取れた状態;
- 露出補正スパンを備えたローターと、安全な露出シャフトゾーンを持たない設計の比較.
すべてのローターが組み立て後に圧力矯正できるわけではありません. 永久磁石, 保持スリーブ, 巻線, 絶縁, ろう付けされた接合部と高干渉インターフェースにより、強い力が発生する可能性があります, 温度と磁気の取り扱い限界. 実際の建設において実現可能性を証明する必要がある.
製造段階を凍結する
ローター組立前のシャフト
これはベアシャフトプロジェクトです. 通常は修正アクセスが最適です, ただし、その後のしまりばめによって生じた歪みを除去することはできません。, シュリンクプロセス, ダイカストまたはローターパックアセンブリ.
ローターパック組み立て後, 旋削終了前
完全なアセンブリ効果が存在します, 加工中にジャーナルまたはローター外径にストックが残る場合があります. Galdabini 氏は、回転前にベアリング シートの形状を改善し、不必要な削り代を減らす方法としてローターの矯正を説明しています。. これはプロセス計画の原則です, 普遍的な材料節約の保証ではない.
旋削または研削の仕上げ後
ベアリングジャーナル, ショルダーとローター表面が仕上げられています. 工具の接触と押し込みの制限が重要になる, 承認された露出シャフト スパンのみが修正に使用できます。.
バランス調整後
矯正によりローターの軸が変わる可能性があります, ジャーナルに対する質量分布と以前に測定されたアンバランス. バランス調整後に修正されたローターは、定義されたバランス検証ルートに戻る必要があります。.
| ステージ | アドバンテージ | 主なリスク | 要再確認 |
|---|---|---|---|
| ベアシャフト | 最大の修正アクセス | 後でローターを組み立てると、曲がりが再び発生する可能性があります | 組み立て後に再測定 |
| ローター組み立て済み, 在庫が残っています | 組み立てによる曲がりが見える | ローターパックとエンドフィーチャーは保護する必要があります | 仕上げ加工の相関関係 |
| 仕上げ加工ローター | 機能的なデータが利用可能です | 表面の損傷と限られた安全なプレスゾーン | 完全な形状と表面の検査 |
| バランス調整済みのローター | 既存の残高データが利用可能 | 矯正すると無効になる可能性があります | 最終残高確認 |
図面が制御するものを定義する
「ローター振れ」を単一の値として扱うべきではありません. 関連する特性としては以下が挙げられます。:
- 各ベアリングジャーナルのラジアル振れ;
- 2 つのベアリングジャーナル軸間の同軸関係;
- シャフトエクステンションの振れ, シールの足跡, カップリングシートまたはエンコーダトラック;
- ベアリング軸に対するローターコア外径振れ;
- 整流子またはスリップリングの振れ;
- ショルダーフェイスの振れ;
- 露出したシャフトスパンの真直度;
- 各ジャーナルの真円度と円筒度;
- ローターパックの軸方向位置, スタックの状態とエンドリングの完全性;
- 定義された補正面での静的アンバランスとカップルアンバランス;
- 完成モーターの振動, ノイズと電気的性能.
を使用します。 シャフトの真直度 vs 振れ vs TIRガイド フォームを分離する, 派生軸と回転指示. 矯正によりグローバル軸の関係が変わる可能性がある; ジャーナルの真円度は自動的に修正されません, ロータースタックの形状, 電気的欠陥または質量アンバランス.
機能データを確立する
ほとんどの組み立て済みローターに対応, 2 つのベアリング ジャーナルは取り付けられた回転軸の中心にあります. SKF の電動モーターベアリングガイダンスは、シャフトベアリングシートとアバットメントショルダーを制御された幾何学的特徴として扱い、ラジアル振れと軸振れの考慮事項を明示的に含んでいます。. プロジェクトは依然として顧客の図面と選択された軸受システムに従う必要があります.
ソリューションは区別する必要があります:
- 図面データムと機能軸受軸;
- 旋削または研削に使用される製造センター;
- 矯正機のサポートと回転装置;
- ジャーナルとローター本体の振れを再構築するために使用されるセンサー トラック;
- バランシングマシンのサポートと修正面;
- 最終的なモーターアセンブリとテストリファレンス.
センターは機械加工に役立ちます, ただし、中心で定義された軸は、完成したベアリング ジャーナルによって確立された軸と自動的に同じにはなりません。. 同じく, ローターを繰り返し支持することは、そのサポートが顧客のベアリング状態を再現することを証明するものではありません.
このエンジニアリングコンセプトの図は、複数の測定トラックを示しています. ローター パック上の接触センサーや 1 つのユニバーサル サポート配置を規定するものではありません。.
| 測定トラック | メイン出力 | 解釈のリスク |
|---|---|---|
| ベアリングジャーナル | 機能的な回転軸とジャーナル振れ | 局所的な真円度, 汚れやプローブの力により結果が歪む可能性があります |
| シャフトエクステンション | ベアリングの外側で曲げる | キー溝, スレッドとスプラインが誤った信号を生成する |
| ローターコア外径 | コアとジャーナルの関係 | ラミネート工程, スロットと意図的な表面フィーチャにはマスキングが必要です |
| 整流子またはスリップリング | フィーチャー振れ | 壊れやすい表面には非接触センシングが必要な場合があります |
| 肩と顔 | 軸のランアウト | 面取りやエッジの損傷は除外する必要があります |
| バランス基準マーク | 角度相関 | 角度を識別するマーク, 幾何学的適合ではない |
シャフトの曲がりからローターコア信号を分離
積層ローターの表面は必ずしも滑らかな円筒状の基準とは限りません. スロット, スキュー, ラミネート工程, キャストエンドリング, バランスカット, 接着剤, コーティングや局所的な表面の変化がセンサーのトレースに現れる可能性があります.
アルゴリズムは、:
- ローターのタイプと角度基準を識別する;
- マスクスロット, キー溝, スレッド, 穴とバランス修正エリア;
- 複数の角度位置を使用して、再現可能なフォームを全体的な曲げから分離します;
- ベアリングジャーナルと少なくとも図面関連のローターフィーチャーの両方を評価する;
- ローカルのラミネーションまたはエンドリング信号を強力なプレスコマンドに変換することを避けます。;
- 必要に応じて、リリースされた結果を独立したゲージまたはバランスサポートと比較します。.
ローター外径を矯正後にジャーナルに対して仕上げ旋削した場合, 受け入れ計画には、どのジオメトリが中間で、どのジオメトリが最終であるかを記載する必要があります.
ローターパックと電気的機能を保護
設計所有者が専用治具を明示的に承認しない限り、ローター パックは通常、禁止された修正接点として扱われるべきです。.
典型的なプレス禁止ゾーンおよびサポート禁止ゾーン
- 積層コアとロータースロット;
- かごバーとエンドリング;
- 永久磁石と保持スリーブ;
- 巻線, 絶縁とバンド;
- 整流子とスリップリング;
- ファン, エンコーダとセンサートラック;
- ベアリングジャーナル, シールトラックと完成したしまりばめ;
- 肩, フィレットとセクション遷移;
- キー溝, スプライン, スレッド, クロスホールと冷却通路;
- 溶接, ろう付け接合部と局所硬化ゾーン.
安全なロードパスの原則
- 図面で承認された露出シャフト スパンでのみ正しい;
- シャフトの直径に合わせた幅広い半径のシューとサポートを使用してください。;
- ロータースタックをダイレクトプレスのロードパスの外側に保つ;
- 肩付近のエッジ荷重を防ぎ、トランジションにフィットします。;
- ストローク全体を通して力と変位を監視;
- 異常な硬さで停止, スリップまたはセンサーの動作;
- 限界修正回数と蓄積塑性ひずみ;
- 結果を評価する前に完全に解放してください.
一部のコンパクト ローターには、安全な 3 点補正に十分な長さの露出したシャフト スパンがありません。. 正しい判断は、裸のシャフトを早めに真っすぐにすることかもしれません, 組み立てルートを変更する, 別の修正コンセプトを使用するか、アセンブリを拒否してください.
この概念図は、ローター パックを意図的にプレス フレームの外側に保持し、露出したシャフト スパンにのみ 3 点荷重を加えます。. 実際のサポート座標, シューの半径と力の制限には代表的なサンプルが必要です.
真直さとバランスが違う
矯正とバランスをとることでさまざまな身体的問題を解決します.
| 状態 | 形状測定 | バランシング測定 | 正しい応答 |
|---|---|---|---|
| 曲がったシャフト軸 | ジャーナル/シャフト/コアの振れ関係を検出 | 速度に依存した振動またはアンバランス信号として現れる場合があります | ローターが承認された範囲内にある場合は、ジオメトリを修正します。 |
| ストレートジャーナルによる質量アンバランス | ジオメトリは通過可能 | 1 つまたは複数の平面における大きさと角度位置を検出します | 承認されたバランス方法による質量の削除/追加 |
| ローカルジャーナルフォームエラー | 真円度/円筒度の問題を検出 | サポート行動を妨げる可能性がある | 機械加工するか拒否するか; グローバルベンドとして扱わないでください |
| ジャーナルに対するローターコアの偏心 | コア振れがジャーナル軸と異なる | 不平衡や電磁効果の原因となる可能性がある | ジオメトリかどうかを判断します, 加工または組み立てが責任を負います |
| サーマルボウ | コールド ジオメトリは動作状態と異なる場合があります | 速度や温度によって変化する可能性がある | 熱/動作状態エンジニアリングが必要, 盲目的な風邪の矯正ではない |
シェンクのバランシング ガイダンスは、ローターを独自のジャーナル上でサポートし、定義された平面でアンバランスを測定します. それは、曲がった軸を再構築し、プレス補正を適用することとは異なる操作です。. バランス調整しても曲がったローターはまっすぐになりません, 矯正してもローターのバランスは取れませんが、.
推奨される順序
- 組み立て段階と機能ジャーナルデータを確立する;
- リリースされた形状を測定する;
- 承認されたゾーンおよび材料制限内でのみ矯正してください;
- リリース後にすべてのジオメトリを再測定する;
- 計画通りに最終加工を完了する;
- 必要な平面でバランスを実行または検証する;
- ローターとモーターの最終テストを完了する.
生産上の制約により別の注文が必要な場合, 検証計画では、後の操作がジオメトリとバランスの両方にどのような影響を与えるかを示す必要があります。.
制御サポートの影響とリリースされた測定
ローター質量, サポートの間隔とジャーナルの状態は観察される曲線に影響を与えます. セルは定義する必要があります:
- 正確なジャーナルサポート位置とローラープロファイル;
- ローターの向きと角度のインデックスシーケンス;
- 接触圧と表面保護;
- センサー力または非接触スタンドオフ;
- 長いローターや重いローターのたわみ処理;
- 温度安定化;
- ロード状態とリリース状態の測定状態;
- バランシングマシンと最終モーターゲージとの相関関係.
シェンクは、ローラーまたはその他の用途固有のサポートを使用して、独自のシャフトジャーナル上でローターのバランスをとっていると文書に記載しています。. 移転可能な原則は、サポート条件が測定定義の一部であるということです。; バランシングマシンの設計と性能数値は、StraighteningTech の機能を主張するものではありません。.
クローズドループローター矯正プロセス
1. ローターを特定する
部品番号から検証済みのレシピを選択します, ローター構造, 組立段階, 材料の状態と図面の改訂.
2. 点検と清掃
日記をチェックする, キー溝, エンドリング, ラミネート, マグネット/スリーブ, 整流子, バランスカットおよびその他の拒否条件. 承認されたサポートおよび測定トラックを清掃します.
3. 承認された仕訳帳またはプロセスデータをロードする
ローターの向きを確認する, 仕上げ面を引きずることなく着座と角度基準を設定.
4. すべての制御トラックを測定
ローターを回転させ、ベアリングジャーナル軸を再構築します。, 露出したシャフトの曲線と図面関連のローターと本体の関係. マスクの不連続性.
5. 偏差を分類する
修正可能なグローバルベンドをローカルフォームエラーから分離する, 緩い組み立て, ローターパックの偏心, 電気的損傷または質量アンバランス.
6. 安全な補正期間の選択
承認された露出シャフトゾーンのみを使用してください. サポート期間を確認する, 修正方向, 力/変位の制限とローターとスタックのクリアランス.
7. 制御された修正を適用する
検証済みのスプリングバック モデルを使用する, 力と変位を監視し、異常な兆候があれば停止します.
8. 完全にリリースして再測定
無負荷ローターを判定する. 仕訳帳を再チェックする, 1 つの修正で複数の関係を動かすことができるため、シャフト延長部とローター本体のトラック.
9. 検査とルーティング
必要な表面を実行します, 割れ目, 電気およびアセンブリのチェック. 適合ローターを最終加工またはバランス調整にルーティングします; 異常な部品をエンジニアリングレビューに送ります.
10. 結果を記録する
ローター ID を保存する, レシピの改訂, 前後のマップ, 補正座標, 力-変位曲線, トレーサビリティが必要な場合の警報と処置.
提案されたセル構成
プロジェクト固有のローター セルには以下が含まれる場合があります。:
- サンプル力データから選択された電気機械または油圧プレス;
- 保護されたジャーナルローラー, センターまたはカスタム回転フィクスチャ;
- ジャーナル用の接触または非接触センサー, シャフトエクステンションとローター本体;
- 角度インデックスと特徴マスキング;
- 間違いのないセットアップを備えた交換可能な広い半径のツール;
- ガード付き自動またはオペレーターによるロード;
- 力, 変位とレシピ制御;
- 解放状態の再測定;
- 部品の識別とトレーサビリティ;
- 加工を完了するためのインターフェース, バランスと品質システム.
Galdabini リストマニュアル, チェーン/フォーク, 電動ローターのポータルおよびロボットローディングのコンセプト. 最終的な自動化レベルは、実際のローターの質量に従う必要があります。, バリアント数, 表面感度と生産フロー.
サンプルテストと合格
代表的なサンプル マトリックスは以下をカバーする必要があります。:
- シャフトとローターコアの最小直径と最大直径;
- 最小および最大のローターの長さと質量;
- あらゆるローターの構造と組み立て方法;
- 該当する場合は中実シャフトと中空シャフト;
- 材料と熱処理の状態;
- 最小および最大の入力曲げ;
- すべての公開された修正スパンと禁止ゾーン;
- 仕上げ加工前後のジャーナル;
- ローターコア, 整流子, スリップリングまたはエンコーダ機能;
- 以前にバランスが取れたサンプルとアンバランスになったサンプル;
- 顧客ゲージとバランシングマシンの相関;
- 表面, 割れ目, 修正後の電気検査および組立検査.
を使用します。 矯正サンプルのテストと合格ガイド 実現可能性を分ける, 脂肪, SAT と生産能力. 機械のカタログ値は、特定のローター ファミリの証拠ではありません。.
技術提案に必要なデータ
提供してください:
- ローターアセンブリとシャフトの図面;
- ロータータイプ, 組立方法と製造ルート;
- 材料, 熱処理, 硬度と表面状態;
- パーツのバリエーション, 質量, 長さとローターコアの直径;
- アセンブリに対する矯正ステージ, 加工とバランス調整;
- 図面データムと制御された振れ/真直度特性;
- 入力偏差分布と既知のアセンブリ歪み;
- 承認されたサポートおよびプレスゾーン;
- 保護されたラミネート, 指輪, 磁石, 巻線, キー溝と仕上がりはめあい;
- 修正回数, 割れ目, 電気的および表面の制限;
- 平面のバランスをとる, 方法と必要な再確認;
- 顧客のゲージと最終的なモーターテストの要件;
- オートメーション, トレーサビリティとレポートの要件;
- 試験用の代表的なサンプル.
よくある質問
プレス機はローターのラミネーションを押すことができますか??
そう思い込まないでください. ラミネート, ケージバー, エンドリング, 磁石と巻線は機能しており、損傷を受けやすい. デフォルトのコンセプトでは、ローターの設計者が専用の治具と検証を承認しない限り、補正荷重パスの外側にそれらを保持します。.
バランスをとる前にまっすぐにすべきか、それとも後にまっすぐにすべきか?
通常、最終的なバランスをとる前にジオメトリを確立する必要があります。. バランス調整後にローターがまっすぐになった場合, 回転軸と質量の関係が変化している可能性があるため、バランス状態を再確認する必要があります。.
ベアシャフトと完成したローターを 1 つのセルで処理できますか?
おそらく, ただし、別のレシピでのみ, サポートします, センサーが追跡する, ツールマップと検証. 完成したローターは質量を追加します, 剛性, 壊れやすい特徴と責任のバランス.
低振動はローターが真っ直ぐであることを証明しますか?
いいえ. 振動はバランスに依存します, ベアリング, サポート構造, 電磁力, アライメント, 速度と温度. リリースされたジオメトリは、図面要件に対して直接測定する必要があります.
CAD モデルの精度は保証できますか?
いいえ. CAD による形状の定義, しかし、実際のサンプルは物質的な反応を確立します, 組み立てによる曲がり, サポートの影響力, スプリングバック, 表面リスクとバランス相関.
ローター全体にソリューションを構築する
実際の組み立て段階で電動モーターのローター矯正ソリューションを開発します。, ベアリングジャーナルデータム, 保護されたローターパック, 安全な露出シャフトゾーン, リリースされたジオメトリと最終的なバランシング ルート. 装置は手動の場合があります, 半自動または全自動, ただし、補正ロジックはローター ファミリに固有のものである必要があります。.
ローターとシャフトの図面を送信してください, 組み立てルート, 受信振れデータ, 保護機能マップとバランシング方法. 次に、測定計画を定義します。, ツーリング, 修正封筒, 電気モーターローターのサンプルマトリックスと追跡可能な受け入れプロセス.