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电机所用的材料
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  电机所用的材料_材料科学_工程科技_专业资料。电机材料 一、金属材料: 1. 金属材料的分类:黑色金属和有色金属两大类。 2. 黑色金属在各类电机制造中是经常用到的基本材料。 2.1 黑色金属包括铁,锰,铬及其合金,一般都是指钢和铁。按化学成分

  电机材料 一、金属材料: 1. 金属材料的分类:黑色金属和有色金属两大类。 2. 黑色金属在各类电机制造中是经常用到的基本材料。 2.1 黑色金属包括铁,锰,铬及其合金,一般都是指钢和铁。按化学成分可以把钢分为碳素钢和合金钢两 大类﹔生铁可分为炼钢生铁﹑铸造生铁和铁合金。 2.2 碳素钢是使用最多的一种, 按用途分为:碳素结构钢,碳素工具钢和易切削结构钢三类。 按含碳量可以把碳素钢分为:低碳钢(含碳≤0.25﹪)﹑中碳钢(含碳>0.25~0.6﹪)﹑高碳钢(含碳 >0.6﹪).一般碳素钢中,含碳量越高硬度越高,但塑性降低。 按含磷﹑硫可以把碳素钢分为:普通碳素钢(含磷﹑硫较高) ﹑优质碳素钢(含磷﹑硫较低)和高级碳素 钢(含磷﹑硫更低)。 2.3 合金钢:为了满足某种性能要求,在钢中加入一种或几种合金元素(如锰﹑硅﹑钒﹑钛﹑铌﹑硼﹑稀土等). 通过合金化,可以提高和改善肮的综合机械性能﹔能显著提高和改善钢的工艺性能,如淬透性,回火稳定 性﹑切削性等﹔还可以使钢获得一些特殊的物理化学性能,如耐热﹑不锈﹑耐腐蚀等。 2.3.1 按用途可分为: 类型 用途 性能 工艺 合金结构钢 适用于较重要的调质零件, 淬硬和不易变形开裂,高 表面淬火后适用于齿轮,各 韧性,综合机械性能,耐 种轴,套筒,连杆,连接螺 磨性。 栓。 渗碳处理,调质处理, 表面淬火等。 弹簧钢 轴承钢 合金工具钢 制造弹簧或类似性能的零 件. 制造轴承的内外圈,滚珠或 滚柱,有时还用来制造耐磨 零件. 制造切削工具,冲模和量具. 制造难加工材料和要求切 具有高的抗拉强度,弹性极 限,高的疲劳强度. 具有很高而又非常均匀的 硬度和耐磨性,以及很高的 弹性极限和接触疲劳强度, 一定的韧性和塑性,耐腐蚀 性. 淬透性好,硬度﹑耐磨性和 红硬性高,并改善了塑性韧 性,减少了脆裂倾向. 要有一定的淬透性,不 易脱落,表面质量好 控制合金的含量 热处理 高速工具钢 削效率很高的刀具以及尺 在高温条件下保证良好的 寸较大或尺寸小但要求耐 磨性高的刀具,也用于热冲 切削性,并可以进行高速切 削工作. 钢中的含碳量在 0.7﹪ ~1.65﹪ 模. 用于满足电机在空气﹑化 不锈耐酸钢 学介质中的要求. 具有抗腐蚀性. 2.4 在各类电机中,对一些壳体,支架,座板,外罩等,常用铸造的方法制造.对于黑色金属材料,常用铸铁见和铸 钢件.铸造工艺有许多优点:能铸造形状复杂的零件,原料利用范围广,能减少切削加工,而且成本较低,还 有一系列的优良性能,如耐磨性,减震性好等。 3.有色金属 3.1 有色金属又称非铁金属,它的种类很多,在被人们发现的一百多种元素中除气体,非金属有 80 余种,广泛的 用于现代科学技术,工业生产,人民生活之中。 3.2 有色金属的分类: 1 按发现时间的先后分为:轻有色金属﹑重有色金属﹑贵有色金属﹑半金属和稀有色金属无大类. 按合金系统分为: 轻有色金属及其合金﹑重有色金属及其合金﹑贵有色金属及其合金﹑稀有色金属及 其合金。 按用途分为:变形合金.铸造合金,轴承合金,印刷合金,焊料,中间合金. 3.3 铝及铝合金 3.3.1 铝是一种白色的轻金属,在自然界中分布很广,铝的密度小(2.7g/㎝3),良好的导热性和导电性,在空气中 很容易氧化,在表面生成一层致密的氧化薄膜保护层,阻止率的继续氧化,成为抗大气腐蚀性能良好 的材料。 3.3.2 铝合金: 在铝中加入一种或几种元素组合成合金.它具有强度高﹑比强度大﹑塑性良好﹑适于各种压 力加工,同时还有良好的切削性能.因而被广泛的用于机械,电机,电器等工业中. 3.3.2.1 铝合金的分类:铸造铝合金和变形铝合金,在电机工业中用于制作电机的机座﹑壳体﹑机壳﹑端盖﹑ 衬套﹑轴套﹑压圈盖帽﹑风叶等。 3.4 铜及铜合金 3.4.1 铜属重合金属,是被人类发现和使用最早的金属之一.铜的密度为 8.96g/㎝3,纯铜有良好的导电性和较 强的耐腐蚀性,易于热压和冷压加工,但力学性能低,不宜做结构零件. 3.4.2 铜合金:将铜和其它元素组成合金.它具有比纯铜好的力学性能,仅次于钢铁,在机械﹑电机﹑电器工业 中作导电材料﹑弹性材料﹑耐腐蚀和耐磨材料,也是艺术品及生活用品的重要材料,同时也是军事工业 的重要材料. 3.4.2.1 铜合金的分类: 类型 定义 性 能 用 途 以锌作为主要合金元 比纯铜高的力学性能﹑切削 广泛用于电机工业中制造 黄 铜 素的铜合金. 性能﹑铸造性能,还具有高 接线柱﹑导电片﹑刷握﹑ 的抗腐蚀性能,且价格低廉。 杯形转子﹑弹簧及弹性元 件。 以锡为主要合金元素 高力学性能,良好的铸造性 广泛用于电机工业中制造 青 铜 的铜合金. 和耐腐蚀性,切削性能,焊 重要的弹簧及弹性元件,耐 接性能,抗腐蚀性,良好的 腐蚀零件,耐磨零件。 导电导热性。 以镍为主要合金元素 高的力学性能和良好的耐腐 广泛用于光学仪器﹑化工 白 铜 的铜合金. 蚀性﹑耐热性和耐寒性。 机械和船舶上高温及强腐 蚀介质中工作的零件。 3.5 铸造合金 3.5.1 重熔用铝锭(GB/T 1196-1993) 3.5.1.1 适用范围 重熔用铝锭适用于中小型异步电动机浇铸鼠笼转子的鼠笼导条和杯型转子之用. 3.5.1.2 产品分级 重熔用铝锭按化学成分分为 6 个牌号 AL99.85﹑AL99.80﹑AL99.70﹑AL99.60﹑AL99.50﹑AL99.00. 3.5.1.3 技术要求 化学成份(见表 3-5 P284) 外观 铝锭应呈银白色. 铝锭表面应整洁,无较严重的飞边和气孔,允许有轻微的夹渣。 3.5.1.4 标记示例 牌号为 AL99.70 的重熔用铝锭,其标记为: 铝锭 AL99.70 GB/T1196-1993 3.5.2 重熔用电工铝锭 2 3.5.2.1 适用范围 重熔用电工铝锭适用于中小型异步电动机浇铸鼠笼转子的鼠笼导条和杯形转子之用. 3.5.2.2 技术要求 化学成分(见表 3-6 P285) 外观 : 电工铝锭的外观应符合 GB/T1196 的规定。 质量 : 重熔用电工铝锭外形几何尺寸不作一规定,但锭形应符合 GB/T196 的规定,每块质量为(15 或 20)±2kg。 3.5.2.3 标记示例 牌号为 AL99.70E 的重熔用电工铝锭,其标记为:电工铝锭 AL99.70E GB/T2768-1991 3.5.3 铸造铝合金 在电机中主要用作铸造机壳﹑底座﹑底盘﹑外壳﹑壳体﹑端盖﹑出线 压铸铝合金 在电机中主要用作铸造机壳﹑机座﹑底座﹑端盖﹑风扇叶片等零件 二、 漆包线.漆包线的绝缘层是漆膜,部分采用天然材料(如绝缘紙,天然丝等)外,主要采用有机合成高分子化合物(如缩 醛﹑聚脂﹑ 聚胺脂﹑聚脂亞胺树脂等)和无机材料(如玻理丝等).为了提高绝缘层的性能,有的绕组线采用 复合绝缘和组合绝缘, 复合绝缘是用两种或两种以上材料组合在一起,如在聚脂﹑ 聚氨脂等漆包线表面 再用聚酰氨酰亚胺作为外涂层,组合成复合层漆包线,可显著提高漆膜耐刮性和耐化学性能. 1. 漆包线的技术性能有:力学性能﹑电性能 ﹑热性能 ﹑化学性能及其它性能. 2. 漆包线力学性能主要有柔软性伸长率漆膜耐刮性和弹性。 漆包线的电性能主要有直流电阻漆膜的击穿电压和介质损耗角正切值。 漆包线的热性能主要漆膜的软化击穿热老化和热冲击性能。 漆包线的化学性能主要耐有机溶剂等性能。 3. 绕组线 适用范围 漆包圆绕组线的一般规定适用于本组标准中各部分规定的圆形漆包绕组线, 本标准应与 GB/6109DE 各后续部分一起使用. 4.2 符号﹑代号及产品表示方法 4.2.1 符号﹑代号 4.2.1.1 系列代号: 漆包圆绕组线 按导体材料特征分: 铜导体……… T 铝导体……… L 4.2.1.3 按绝缘材料特征分: 油性类漆………Y 聚氨酯类漆………A 聚酯类漆………Z 聚酰胺类漆………X 改性聚酯类漆………Z (G) 聚酰亚胺类漆………Y 缩醛类漆………Q 环氧类漆………H 4.2.2 产品表示方法 4.2.2.1 产品用型号﹑规格及本标准编号表示。 4.2.2.2 漆膜厚度用下列方式表示 : 3 无自粘层漆包圆线。 有自粘层漆包圆线 热级 用“ /XXX ”表示. “ XXX ”为热级. 4.2.2.4 由 2 种及以上不同绝缘漆层组成的复合漆包圆线,其型号中绝缘漆层代号以从内层到外层顺序排列, 不同绝缘漆层代号间用“ / ”分隔开. 4.2.2.5 自粘性漆包线用“ N ”表示,排列在绝缘漆层代号之后. 4.2.2.6 漆包圆线的颜色,如需要时,应在规格后面表明。 4.3 技术要求 4.3.1 漆包圆线用导体应使成品漆包圆线 及相关标准规定的相应要求。 4.3.2 漆包圆线用漆应使成品漆包圆线满足本标准规定的各项性能要求。 三、电机引线(电缆﹑引线.机引线是连接漆包线﹑端子及产品的元件, 广泛用于动力﹑日用电器﹑仪器仪表及电信设备中。 2.标志 2.1 产地标志和电缆识别 电缆应有制造厂名﹑产品型号和额定电压的连续标志,厂名标志可以是标志识别或者是制造厂名或商标 的重复标志。 导体温度超过 70℃时使用的电缆,其识别标志可用型号或用最高导体温度表示。 标志可以用油墨印字或采用压印凸字在绝缘或护套上。 2.1.1 标志连续性 一个完整标志的末端与下一个标志的始端之间的距离 : 护套应不超过 500 ㎜;绝缘应不超过 200 ㎜. 2.1.2 耐擦性 油墨印字标志应耐擦. 2.1.3 清晰度 所有标志应字迹清楚.标志识别线的颜色应容易识别或易于辨认.必要时,可用汽油或其它合适的溶济 擦干净. 3.绝缘层的颜色识别 3.1 电线的基本颜色为 : 白(或本色) ﹑蓝﹑橙﹑绿﹑红﹑黑﹑黄﹑紫﹑灰﹑棕. 3.2 绝缘层除黄绿组合色外,其余的均为一绝缘线为一种颜色,黄﹑绿色为接地线 导体材料 : 铜﹑铝﹑铜铝合金﹑银等.形状有圆形的﹑方形的﹑扁形等. 4.2 绝缘材料 : 玻璃纤维﹑聚氯已烯﹑非硫化型橡皮或塑料混合物等. 四、绝缘材料 1.绝缘材料又称电介质。它在直流电压作用下,只有微小的电流通过,其电阻率大于 107Ω ·M. 绝缘材料在电机﹑电器设备中所占的比例比较大,起着隔离不同电位的带电导体的作用,使其寿命和可靠 性具有决定性的作用。 2.绝缘材料的分类 2.1 气体绝缘材料:如空气﹑氮﹑氢﹑二氧化碳﹑六氟化硫等. 2.2 液体绝缘材料:如变压器油﹑开关油﹑电容器油﹑电缆油﹑硅油﹑各种合成油等. 2.3 固体绝缘材料:如绝缘漆﹑树脂和胶;浸渍纤维制品;层压材料;模塑料;云母制品;薄膜﹑粘带和复合 材料。 3.电气绝缘的耐热性分级(GB/T11021-1989) 电工产品绝缘的使用期受到多种因素的影响,而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的 因素.因此已有一种实用的被世界公认的耐热性分级法,也就是我们常说的绝缘耐热等级. 耐热等级 Y A 温度(℃) 90 105 耐热等级 H 200 温度(℃) 180 200 4 E 120 220 220 B 130 250 250 F 155 附:温度超过 250℃,则按间隔 25℃相应设置耐热等级。 4.绝缘薄膜﹑ 4.1 电气绝缘用聚酯薄膜(GB13950-1992) 4.1.1 薄膜力学性能﹑耐化学性较好,在湿热条件下电绝缘性能和耐霉性良好.适用于中小型电机槽绝缘﹑匝 间绝缘和线圈绝缘以及其它用途的电工绝缘. 4.1.2 技术要求 4.1.2.1 薄膜外观表面平整光洁﹑不应有折皱﹑撕裂﹑颗粒﹑气泡﹑针孔和外来杂质等缺陷. 4.1.2.2 薄膜各种性能指标(详见 P893,表 6-87). 4.2 聚酰亚胺薄膜(JB/T2726-1996) 4.2.1 聚酰亚胺薄膜是由均苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚缩聚而成的耐热薄膜. 它具有优异的耐高温﹑耐低温﹑耐辐射﹑电气和力学性能,并有优良的耐化学性能和抗燃性.为 H 级绝 缘材料,可以在 220℃以上长期使用.使用于电机﹑变压器线圈绝缘层和绝缘槽衬等. 5. 复合材料 5.1 聚酯薄膜绝缘纸柔软复合材料(JB/T4059-1991) 5.1.1 适用范围 5.1.1.1 聚酯薄膜绝缘纸柔软复合材料由聚酯薄膜单面涂胶粘济并粘贴绝缘纸而成的双层复合材料. 5.1.1.2 聚酯薄膜绝缘纸柔软复合材料适用于电机﹑电器中作槽绝缘﹑匝间绝缘和衬垫绝缘以及其它用途的 电工绝缘耐热等级为 120℃的绝缘结构中使用. 6.胶粘带 6.1 电气用压敏粘带 聚酯薄膜热塑性胶粘带 (JB/T5657-1991) 6.1.1 适用范围及型号 6.1.1.1 聚酯薄膜热塑性胶粘带(简称胶粘带)是由聚酯薄膜单面涂热塑性胶粘剂的粘带. 6.1.1.2 适用于温度指数为 130 的电机﹑电器线 聚酯薄膜热塑性胶粘带的型号为:6231,产品的代号为:F-PETP/130/Tp. 6.1.2 技术要求 6.1.2.1 胶粘带外观分透明﹑半透明和不透明,也可以着色或不着色,盘面应平整﹑无流胶.开卷时,不应出现胶 粘剂转移到下层底材上或薄膜基材撕裂和纤维断裂. 6.1.2.2 胶粘带的性能指标:电解腐蚀性﹑长期耐热性﹑拉伸强度﹑断裂伸长率﹑对钢板的粘着力﹑对底材 的粘着力﹑电气强度. 6.2 电气用压敏粘带 聚酯薄膜热固性胶粘带 (JB/T5658-1991) 6.2.1 适用范围及型号 6.2.1.1 聚酯薄膜热固性胶粘带(简称胶粘带)是由聚酯薄膜单面涂热固性胶粘剂的粘带. 6.2.1.2 适用于温度指数为 130 的电机﹑电器线 聚酯薄膜热固性胶粘带的型号为:6230,产品的代号为:F-PETP/130/Ts. 6.2.2 技术要求 6.2.2.1 胶粘带外观分透明﹑半透明和不透明,也可以着色或不着色,盘面应平整﹑无流胶.开卷时,不应出现胶 粘剂转移到下层底材上或薄膜基材撕裂和纤维断裂. 6.2.2.2 胶粘带的性能指标:电解腐蚀性﹑长期耐热性﹑翘起性﹑热处理后粘结性﹑拉伸强度﹑断裂伸长率 ﹑对钢板的粘着力﹑对底材的粘着力﹑电气强度. 6.3 电气用压敏粘带 聚酰亚胺薄膜热固性胶粘带 (JB/T5659-1991) 6.3.1 适用范围及型号 6.3.1.1 聚酰亚胺薄膜热固性胶粘带(简称胶粘带)是由聚酰亚胺薄膜涂热固性胶粘剂的粘带. 6.3.1.2 适用于温度指数为 155~180 的电机﹑电器线 聚酰亚胺薄膜热固性胶粘带的型号分两种为: 4. 温度指数为 155,耐热型,型号为 6240,产品的代号为:F-PI/155/Ts. 5. 温度指数为 180,涂有机硅粘合剂﹑高耐热型,型号为 6250,产品的代号为:F-PI/180/Ts. 6.3.2 技术要求 6.3.2.1 胶粘带外观分透明﹑半透明和不透明,也可以着色或不着色,盘面应平整﹑无流胶.开卷时,不应出现胶 粘剂转移到下层底材上或薄膜基材撕裂和纤维断裂. 6.3.2.2 胶粘带的性能指标:电解腐蚀性﹑长期耐热性﹑翘起性﹑热处理后粘结性﹑拉伸强度﹑断裂伸长率 ﹑对钢板的粘着力﹑对底材的粘着力﹑浸液体后对底材的粘结性﹑电气强度. 6.4 电气绝缘用聚酯压敏胶粘带(HG/T2407-1992) 6.4.1 适用范围及代号 6.4.1.1 电气绝缘用聚酯压敏胶粘带是以聚酯膜为基材,涂布压敏胶粘剂的绝缘用卷状压敏胶粘带(简称胶粘 带). 6.4.1.2 胶粘带适用于温度指数为 130 的电机﹑电器线 聚酯胶粘的代号 PET(polyester)。 6.4.2 技术要求(分三个等级) ? 优等品:胶粘带应卷绕均匀,两侧平整,无变形,气泡,色差,接头,溢胶,缺胶,脱胶等现象. ? 一等品:胶粘带应卷绕均匀,两侧比较平整,无变形,可稍有气泡,无明显色差,允许有一个接头,无明显溢胶. ? 合格品: :胶粘带应卷绕较均匀,两侧比较平整,无严重变形,允许有少量气泡,色差,长度 50m﹑60m 的胶粘 带允许有两个接头,允许轻微溢胶,允许少量缺胶﹑脱胶。 6.5 电气绝缘用压敏胶粘带(Q/HJD001-1997) 6.5.1 适用范围及代号 6.5.1.1 电气绝缘用压敏胶粘带是以 PVC(聚氯乙烯)和聚酯(聚对二苯二甲酸乙二醇酯)薄膜为基材,单面 涂布压敏胶粘剂,经加工制成的卷状压敏胶粘带(简称胶粘带). 6.5.1.2 胶粘带主要用于电气绝缘及电线 聚氯乙烯绝缘胶粘的代号 PVC(polyvinyl chloride) 6.5.2 技术要求(分三个等级) ? 优等品:两侧齐整﹑光洁无缝隙及变形﹑无溢胶及接头﹑气泡﹑无色差﹑解卷时基材背面无残胶现象. ? 一等品:两侧比较平整,轻微变形及溢胶,可稍有气泡,无明显色差,允许有一个接头, 解卷时基材背面无胶 ? 合格品:无严重缝隙﹑变形﹑色差及溢胶,长 50m 以上的胶粘带允许有两个接头,允许有少量气泡,允 许轻微溢胶。 7.绝缘漆 名称 定义 性能 用途 由 干 性 植 物 油 和 松 脂 酸 在硅钢片的表面形成牢 作电机﹑电器中硅钢片 油性硅钢片漆 盐经熬制后溶解于 200 号 固坚硬和耐油的漆膜 溶剂油或松节油中而成 的绝缘 的高温快干漆 1053 有机硅浸渍漆是甲 优异的耐热性,良好的介 用于浸渍 H 级电机﹑电 有机硅浸渍漆 基苯氯硅烷单体,经水解 电性﹑防潮性﹑耐寒性. 器线圈. 及缩聚制成的高分子化 合物,溶于二甲苯的溶液. 以 油 改 性 醇 酸 树 脂 用 二 属于 B 级绝缘材料,较高 适用于亚热带地区电机 A30-11 氨基烘干绝缘漆 甲苯﹑丁醇稀释,加入氨 的耐热性﹑附着力﹑抗 ﹑电器﹑变压器线圈绕 基 树 脂 配 制 而 成 的 透 明 潮性和绝缘性,并有耐化 组作抗潮绝缘. 液体. 学气体腐蚀等性能. C30-11 醇酸烘干绝缘漆 是 由 油 改 性 醇 酸 树 脂 ﹑ 属于 B 级绝缘材料,有较 用于浸渍电机﹑电器线 号 好的耐油性. 油漆溶剂油调而成. 圈,也可作覆盖漆用. H30-12 环氧酯烘干绝缘漆 由环氧树脂﹑干性植物 油酸﹑氨基树脂﹑二甲 苯和丁醇调制而成. 属于 B 级绝缘材料,优良 的耐热性和附着力. 适用于亚热带地区及化 工腐蚀用的电机﹑电器 线圈绕组作防腐蚀﹑抗 潮﹑绝缘之用. 聚酯环氧无溶剂浸渍漆 由 合 成 树 脂 ﹑ 固 化 剂 和 属于 F 级绝缘材料,热性 适用于中小型电机﹑电 活性稀釋剂等组成. 好. 器线 塑料是以合成树脂为主要成分的有机高分子材料,在适当的温度及压力下,能塑造成各种形状的制品。它 具有质轻、绝缘、减摩、耐磨、自润滑、耐腐蚀等特点。塑料除树脂外,还含有各种添加剂:(1)增塑 剂,能提高柔软性和成型加工性;(2)填料,能改善尺寸稳定性及减摩耐磨、自润滑性;(3)增强材料, 能提高机械强度;(4)防老化剂,能防止塑料在加工和使用过程中,因受热、光、氧等的影响而过早老 化;(5)热固性塑料中,须加有固化剂,才能固化成型。在电机中塑料可用来做电刷支架、换向器盖板 线圈骨架、槽楔、密封圈、接线板、出线盒盖、风扇叶等零件。 5.2 分类 5.2.1 塑料按成型工艺性有可分为热固性塑料和热塑性塑料。 5.2.1.1 热固性塑料的优点是:无冷流性、搞蠕变性强、受压不易变形;耐热性较高,必须加入填料或增强 材料以改善性能,提高强度;同时成型工艺复杂,大多只能采用模压或层压法,生产效率低。电机 常用的品种包括酚醛、氨基、环氧、聚邻苯二甲酸二丙烯酯、聚氨酯等。 5.2.1.2 热塑性塑料的优点是:成型工艺简便,生产效率高,可直接注射,挤压或吹塑成所需形状的制品, 而且具有一定的物理力学性能,缺点是:耐热性和刚性一般都较差,最高使用温度一般只有 120℃ 左右,且使用时不能超过其使用温度极限,否则就会引起变形;但其中氟塑料、聚酰来胺等各有其 突出的性能,如优良的耐腐蚀、耐高温、高绝缘等,成为塑料中性能相当优越、非天然材料,电机 常用的品种包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺等等。 5.2.2 塑料按实际应用情况及性能特点可分为通用塑料、工程塑料和耐温塑料。 5.2.2.1 通用塑料的特点是产量大、价格低,通用性台,用途广泛,品种包括聚氯乙烯、聚乙烯,聚丙烯、 酚醛和氨基等,工程兼是批兼中力学性能较好的,可代替金属用作工程结构材料的一类塑料,它在 各种环境下(如高温、低温、腐蚀、机械应力等)均能保特优良的性能,并有很好的机械强度、韧 性和刚性,有的塑料还有很好的耐腐性、耐磨性、自润滑性以及尺寸稳定性好等特点,品种包括聚 酰胺(尼龙)、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS、聚砜、环氧等。耐高温塑料是指适用于耐高温及其他特殊 用途的塑料品种,它们的特点就是耐用热性好,大都可在 150℃以上工作,有的还可在 200~250℃下 长期工作;但一般价格较高,品种包括有机硅、氟塑料、聚酰亚胺、芳香尼龙、聚芳砜等 5.3 电机常用塑料及树脂缩写代号 塑料或树脂全称 缩写代号 塑料或树脂全称 缩写代号 丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物 ABS 低密度聚乙烯 LDPE 聚邻(间)苯二甲酸二丙烯酯塑料 DAP 聚酰胺 PA 环氧树脂 EP 聚碳酸脂 PC 玻璃纤维增强塑料 GRP 聚乙烯 PE 高密度聚乙烯 HEPE 酚醛树脂 PF 聚酰亚胺 PI 聚四氟乙烯 PTFE 有机玻璃 PMMA 聚胺酯 PUR 聚甲醛 POM 聚氯乙烯 PVC 聚丙烯 PP 增强塑料 RP 聚苯乙烯 PS 7 5.4 塑料的部分技术指标的含义 5.4.1 密度:在一定温度下,试样的质量与同体积水之质量比值.塑料的密度一般在 0.9~2.3 之间(g/㎝ 3 或㎏/m 3) 5.4.2 吸水性:是指规定尺寸的试样浸入一定温度(一般为 25℃)的蒸流水中,经过一定时间所吸收的水量, 以㎎表示。吸水量与试样质量之比称吸水率,以%表示。 54.3 透光度:透过物体的光通量与射到物体上的光通量之比, 以%表示。 5.4.4 拉伸强度:在一定的温度、湿度和拉伸速度下,沿试样纵轴方向拉伸载荷,试样破坏时的最大载荷与试样 的截面积之比(单位 MPa). 5.4.5 断裂伸长率:在一定温度和湿度下,在拉伸载荷作用下试样增长度与原试样长度只比以%表示。 5.4.6 弯曲强度:试样放在两支点上,施加集中载荷,使试样变形至直破坏时单位面积上承受的应力(单位 MPa). 5.4.7 冲击强度:试样受冲击时单位面积上所消耗的功 kJ/㎡. 5.4.8 硬度:它是塑料材料抵抗其它较硬物体压入的性能,一般用布氏硬度或洛氏硬度计测量. 5.4.9 耐热性:塑料在一定的应力作用下,在等速升温环境下而发生变形的温度范围.以℃表示.最常用的测试 方法有马丁耐热维卡耐热和热变形温度实验方法. 5.4.10 脆化温度:当对于一定低温下的塑料施加应力时,在很小变形下它会破坏, 以℃表示. 5.4.11 体积电阻:施于两极上的直流电压与流过它们之间试样体积内的电流之比,以Ω ·㎝表示。 5.4.12 击穿电压强度:以连续升压的方式对试样施以电压致使试样击穿. 击穿时的电压值与试样厚度之比称 击穿电压强度,以 kv/㎜表示. 5.4.13 成型收缩率:塑料在热模中成型脱模冷却后必有收缩,即制品尺寸小于模腔尺寸,这就是成型收缩量成 型收缩量乘以 100%就是成型收缩率. 5.5 聚苯乙烯树脂(PS-GN085-06)为柱状颗粒,粒子的尺寸在任意方向上为 2~5 ㎜,不带机械杂质,适用 于各种仪表外壳、罩盖、绝缘垫圈、线圈骨架、绝缘套管、引线)为白色或微黄色半透明均匀颗粒,在常温下有较好的力学性能,良好的冲击韧 性、耐磨性、自润滑性和较好的电气性能,适用作方轴绝缘套、小方轴、插座、线 玻璃纤维增强聚酰胺 6 树脂(Q/YSS08-1997)为白色或淡黄色颗粒,含 30﹪的玻璃纤维,有较高的耐热性, 高强度,高绝缘性,热膨胀系数小吸湿性低、硬度高,适用于作减摩耐磨及传动件、高压耐油密封圈,一 般机械结构件等. 5.8 聚碳酸酯树脂(HG/T2503-1993)为无色或黄色的均匀透明颗粒,优良的综合性,突出的抗冲击强度和抗蠕 变性,吸水性低,尺寸稳定性好,成型收缩率低,电绝缘性好,无色透明,着色性佳,自润性差,耐磨性不及尼龙, 不耐碱、酮、胺及芳香烃,有应力开裂倾向.使用温度为-100~120℃,适用一般的结构耐磨传动零件、电 气零件及日用品等,入线圈骨架、接线板、刷握、端罩、机壳、齿轮、齿条等. 5.9 FR-PET 工程塑料(Q/GHPL6-1995)为淡黄色和黄色颗粒,含 20﹪的玻璃纤维,有突出的耐磨性,电性能良好, 线胀系数小,吸湿性低,耐老化,长期使用温度为-40~120℃,广泛用于电机电器、仪表及各种塑料零部件. 六.胶粘剂 6.1 胶粘剂是一类具有优良胶接性能的材料,能将各种相同或不同材料牢固地胶接在一起,且本身具有较高的 强度. 6.2 胶粘剂一般由天然高分子化合物或合成高分子化合物为基料,添加固化剂、填料溶剂、附加剂等各种材 料组成. 6.3 胶粘剂具有胶接、耐温、耐介质和耐老化等性能. 6.4 胶粘剂的特点:工艺简单,操作方便,成本低廉;可以代替焊接、鉚接和机械装配;减轻结构重量;能作微型、 异型、复杂结构件和大面积胶接;胶接处有密封、绝缘、耐水、抗腐蚀等作用,且表面光滑、平整、美观, 应力分布均匀,耐振动、冲击疲劳强度高。 七、轴承 7.1 轴承包括滑动轴承和滚动轴承两大部分。 7.1.2 滑动轴承 7.1.2.1 滑动轴承的最大特点是噪声小,生产成本低、价格便宜,多用于要求噪声低、转矩相对较小的场合。 如空调电机、罩极电机等。滚动轴承与滑动轴承相比,具有寿命较高、摩擦力矩较小及安装方便等优 8 点,在电机行业中得到广泛应用。 7.1.2.2 轴承表面和体内有孔隙,具有能够浸渍一定数量的润滑没、经整形加工后表面粗糙度较高且形成硬 化层、表观硬度较低(基体组织组成物的显微硬度与相充满标料的基本相同)以及压入座孔后有一定 形变和收缩等特点。在进行加工、安装、使用和维护保养时,应充分注意这些特点,以保证轴承的良 好使用性能。 7.1.2.3 轴承成品工作表面一般应尽可能不切削加工。 7.1.2.4 轴承压入座孔后,若内径形变和收缩过大,可采用光轴、钢球、无齿铰刀、无齿推刀等以无切削加 工方法进行扩孔。若内径必须切削加工,宜采用车、镗等方式,而不宜采用磨削等方法,以免细悄堵 塞孔隙降低供油能力。 7.1.2.5 轴承非工作表面在有必要时可进行切削加工。 7.1.2.6 在切削加工后,轴承应进行清洗和浸油。 7.1.2.7 轴承在装配前,可放在 L—AN22 等油类中浸泡和清洗。但切忌用煤油、汽油以及能溶解所浸渍润滑 油的其他溶剂清洗。 7.1.2.8 装配时,轴承表面须保特清洁,应防止灰尘与杂质等落在轴承表面,堵塞孔隙或划伤工作表面,影 响使用性能。 7.1.2.9 轴承座孔的尺寸公差按照 GB/T1800。 7.1.2.10 轴承的安装批量较大或安装精度要求较高时,应采用压机和安装芯棒等专用机具进行装配。 7.1.2.11 轴承对偶轴的表面粗糙度应不低于 1.6μ m,硬度值推荐不低于 HB250。 7.1.2.12 润滑油对于轴承的起动、噪音、使用寿命、动力损耗等都有直接影响,应根椐运转间隙、负荷转速、 工作环境以及补充供油条件而适当选择。 7.1.2.13 补充加油可延长轴承的使用寿命,应根椐使用条件确定合适的补充加油方式和补充加油的周期。 7.1.2.14 采用循环或压力供油的方式进行补充加油最好。也可利用轴承体内有连通孔隙的特点,采用在轴承 非工作表面设置“贮油库”或者装油毡与油杯等方式,通过非工作表而渗透补油。 7.1.2.15 在需要润滑油量较多的情况下,轴承体内浸渍的润滑油不免使用时,也可在轴承上钻油孔或者开油槽, 使润滑油直接流入运转表面. 7.1.2.16 轴承的使用温度与润滑油有很大关系,一般推荐以轴承的温升不超边 50℃为宜。 7.1.2.17 轴承在贮存和运输地程中,应注意防潮、防锈以及防止碰伤。 7.1.3 滚动轴承按其所能承受的负荷方向或公称接触角的不同分为负心轴承(主要用于承受径向负荷的轴 承)和推力轴承(主要用于承受的负荷的轴承); 7.1.3.1 按其滚动体的种类分为球轴承(滚动体为球的轴承)和滚子轴承(滚动体为滚子的轴承),滚子轴承 还可分为圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承和调心滚子轴承;按其工作时能否调心分为刚性轴 承和调心轴承。 7.1.3.2 通常轴承按其所能承受的负荷方向或公称接触角、滚动体的种类综合分为:深沟球轴承、圆柱滚子 轴承、滚针轴承、调心球轴承、角接触球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力角接触球轴承、推 力调心滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力圆柱滚子轴承、推力滚针轴承和组合轴承。同类轴承中由于 轴承具体结构不同(如一个轴承内滚动体的列数,有无内圈或外圈、保持架、防尘盖、密封圈、止动 槽……),又可分为多种结构形式。 7.1.3.3 单列深沟球轴承,主要用于承受径向负荷,也可同时作用的联合负荷。与尺寸机同的其它类型轴承 比较,这类轴承的摩擦损失最小,并能在较高的转速下工作。适用于刚很好的双支承的短轴上(工作时 轴与轴承座之间只允许有极小的偏斜(0.25°~0.5°),如减速器和小功率电动机的轴。 7.1.3.3 双列深沟球轴承,主要用于承受径向负荷,也可同时承受两面不大的轴向负荷;但不能用于纯轴向 负荷,这类轴承特点是能自动调心,能在内外圈有相对倾斜(2°~3°)的条件下进行工作。适用于长 的、多支承的传动轴和挠曲变形比较大的传动轴上以及各个轴承安装地位不可能保证有正确的同心性的 机件上。如鼓风机的轴。 7.1.3.3 单列深沟短圆柱滚子轴承,只能承受径向负荷。与尺寸相同的单列深沟球轴承比较,具有承受较大径 9 向负荷的能力。适用于刚性很大的短轴,而此轴用于关不因常驻外力作用而有很大弯曲的机件上,马可 用在一般由于发热而使轴伸长的游动支承处。如:大中马力的电动机轴、离心式或轴向鼓风机的轴等。 7.1.3.3 双列深沟球而滚子轴承,其性能和双列深沟球面球轴承相同,它与尺寸相同的双列深沟球面球轴承 相比,能承受更大的负荷,但其极限转速较低。适用长轴和由于受外力作用而有较大挠曲的多支点轴上, 以及用在外壳不连在一起的轴支点上。如大中马力的减速器,各种泵轴等。 7.1.3.3 长圆柱滚子轴承,仅能承受径向负荷。由于滚子长,所以承受径向负荷的能力很高 ,并具有比其它 类型轴承较小的外径;但摩擦系数高、转速低,对轴承的挠曲敏感性大,不允许内、外圈不平行,安装 时需细心检查。适用于旋转速成度低、径向负荷大、而安装轴承的径向位置较小的机件上。如滚轮轴等。 7.1.3.4 滚针轴承,其性能和长圆柱滚子轴承相同,因其滚子直径更小,在内径及甩能承受的径向负荷相同 的条件下,与其它类型轴承比较,其外径最小。此类轴承没有滚动体保持器,也可有没有内圈或外圈, 甚至内外圈都没有。主要用于需要承受较大径向负荷而机件尺寸受到限制及作摆动过动的机件中。台发 动机的凸轮轴等。 7.1.3.4 螺旋滚子轴承,这类轴承的结构和性能与长贺柱滚子轴承区别不大,介滚动体为中空的螺旋滚子, 富有弹性,故比其它类型轴承承受冲击负荷的能力较好,适用于承受中级冲击的径向负荷和旋转精度要 求不高的机件上,如传动轴的万向接头。 7.1.3.5 深沟推力球轴承,用于承受同时作用的径向和轴向负荷为主的联合负荷,其负荷能力比单列深沟球 轴承大 1.3~1.4 倍;也可承受纯轴向负荷,成对安装时还能承受纯每项向负荷。轴承的间隙可以调整, 适用于在支点间距离不大而刚性大的双支承轴上,以及在安装时或工作中需要调节游隙的机件上。如小 型电动机以及磁电机等。 7.1.3.6 圆锥滚子轴承,其性能和深沟推力球轴承相似,能承受联合负荷,但负荷量比球轴承大,转速则较 低。适用于刚性大的双支承轴以及需要有调整轴向和径向游隙的机件上。如机床传动箱轴。 7.1.3.7 推力球轴承,只能承受轴向负荷,不能承受径向负荷。与其它类型轴承相比,它所能承受的推力负 荷较大,但转速不能太高,适用于转速比较低而轴向推力负荷作用大的机件上,多用于立式轴支承。如 立式离心机、立式水泵轴等。 7.1.3.8 推力滚子轴承,性能和推力球轴承相同,但其负荷量比推力轴承大(约大 1.7 倍),转速还要低。适 用于转速低而推力负荷很大的机件上。 .常用单位及换算 量的名称 单位名称 单位符号 长度 米 M 质量 千克(公斤) Kg 时间 秒 S 电流 安(培) A 热力学温度 开(尔文) K 物质的量 摩(尔) Mol 发光强度 坎(德拉) Cd 平面角 弧度 Rad 立体角 球面度 sr 频率 赫(兹) Hz 力 牛(顿) N 压强 帕(斯卡) Pa 功 焦(耳) J 功率 瓦(特) W 电压 伏(特) V 电阻 欧(姆) Ω 摄氏温度 摄氏度 ℃ 10 电感 亨利 H 旋转速度 转每分 r/min 级差 分贝 dB 电刷是用于电机的换向器或集电环上传导电流的滑动接触件。主要有石墨类电刷以及丝片状弹簧电刷 等。石墨电刷的种类主要有三种,即电化石墨电刷、石墨电刷和金属石墨电刷。电化石墨电刷电阻率较 高,适用于高速、换向困难的电机;石墨电刷适用于一般速度电机,其中电阻率在 80Ω ·㎜ 2/m 以上的, 适用于换向困难的调速电机;银石墨电刷电阻率较小,耐磨性能较差适用于转速不太高的电机。 正确选择电刷对电机来说非常重要,其主要因素有奠基典礼的圆周速度、电流密度、施于电刷的单位压力 以及周围介质. 电机对电刷的要求有: 1) 在换向器或集电环表面,能形成适宜的由氧化亚铜、试墨和水分等组成的表面薄膜。 2) 电刷的使用寿命长,同时对换向器或集电环的磨损小。 3) 电刷导电性能好,过载能力强。 4) 电刷的电功率损耗和机械损耗小。 5) 在电刷下不出现对电机有危害的火花。 6) 电刷运行的噪声小。 选用电刷时应考虑以下因素: 1) 电刷的接触压降值应与电机的换向困难程度、电流、电压相适应。若电刷接触电压降超过了极限值, 电刷的电损耗将过大,引起过热。电刷接触压降过低,对换向来说,则可能在电刷下出现火花。 2) 对某些特殊用途的电机,因电机电刷和换向器的使用温度较高,如超过 150℃时,换向表面薄膜变厚, 接触电压降过大,容易产生火花。在这种情况下,应采用硬质电刷或特制的磨料电刷,以消除过厚的 表面薄膜层。 3) 对换向困难的特殊高速电机,如圆周速度为 70m/s 以上的直流电机,必须选用特殊的电化石墨电刷, 或采用分层电刷。 4) 对牵引电动机、轧钢电动机和电焊发动机,应选用换向性能、机械强度和韧性好的电化石墨电刷,才 能承受较大的电密度,并适应电机经常的轻载和空载运行。 5) 电机使用场所存的某种腐蚀性(如酸性)气体及油污,会导致换向不良和换向片烧灼。通常可采用质 地较硬的电刷,它具有一定的研磨能力,以清除换向器表面的脏污。 6) 对集电环来说,一般以采用接触电压降低的电刷较为适宜。 电刷的类别、型号、特征和主要应用范围 类别 型号 基本特征 主要应用范围 石墨电刷 S-3 硬度较低,润滑性较好 换向正常、负荷均匀电压为 80~120V 的直流 电机 S-6 多孔软质石墨电刷,硬度底 汽轮发电机的集电环,80~230V 的 直流电机 D104 硬度低,润滑性好,换向性能 一般用于 0.4~200KW 直流电机,充分用直流 好。 发电机,轧钢用直流发电机,汽轮发电机,绕线 转子异步电动机集电环,电焊直流发电机等. D172 润滑性好,摩擦系数低,换向性 大型汽轮发电机的集电环,励磁机,水轮发电 能好. 机的集电环,换向正常的直流电机. 电化石墨电刷 D202 硬度和机械强度高,润滑性好, 电力机车用牵引电动机,电压为 120~400V 的 耐冲击振动. 直流发电机. D213 硬度和机械强度较 D214 汽车拖拉机的发电机,具有机械振动的牵引电 动机. D214 硬度和机械强度高,润滑性换 汽轮发电机的励磁机,换向困难、电压在 220V D215 向性能好. 以上的带有冲击性负荷的直流电机;如牵引 电动机,轧钢电动机. 11 D252 D308 D309 D374 D479 J101 J102 J164 J104 J201 金属石墨电刷 J204 J205 J206 J203 J220 类别 石墨电刷 电化石墨电刷 金属石墨电刷 硬度中等,换向性能好. 换向困难、电压在 120~440V 的直流电机, 如 牵引电动机, 汽轮发电机励磁机. 质地硬,电阻系较高,换向性能 换向困难的直流牵引电动机,角速度较高的小 好. 型直流电机,以及电机扩大机. 换向困难的高速直流电机,牵引力电动机,汽 多孔,电阻系数高,换向性能好. 轮发电机的励磁机,轧钢电动机. 换向困难的直流电机. 低电压、大电流直流发电机,如电解、电镀、 高含铜量,电阻系数小,允许电 流密度大. 充电用直流发电机,绕线转子异步电动机的集 电环. 低电压大电流直流发电机、汽车拖拉机用发 电机. 中含铜量,电阻系数较高,电刷 电压在 60V 以下的低电压、大电流直流发电 含铜量大,允许电流密度较大. 机,如汽车发电机,直流电焊机,绕线转子异步 电动机的集电环. 电压在 40V 以下的低电压、大电流直流发电 机,汽车辅助电动机, 绕线转子异步电动机的 中含铜量,电阻系数较高,电刷 含铜量大,允许电流密度较大. 集电环. 电压在 60V 以下的直流发电机,汽车、拖拉机 用直流起动电动机, 绕线转子异步电动机的 集电环. 电压为 25~80V 的小型直流电机. 低含铜量,与高中含铜量电刷 电压在 80V 以下的大电流充电发电机,小型牵 相比,电阻系数较大,允许电流 引电动机,绕线转子异步电动机的集电环. 密度较小. 电机用电刷(JB/T4003-1985) 系列 S D1 D2 D3 D4 J1 J2 材质 天然石墨 石墨基 焦炭基 炭黑基 木炭基 不带粘结剂铜石墨 带粘结剂铜石墨 型号 S3 S6 D104 D406 D172NM D172 D202 D215 D213 D252 D214 D280 D308 D312 D374F D374DL D376 D308L D374 D374L D374N D376N D309 D374B D374D D374BL D374S D376Y D464F J100 J103 J113 J201 J203 D479 J101 J104 J151 J204 J206 J102 J105 J164 J205 J213 J220 12 R R051 R104 R126 人造树脂粘结剂电刷 人造树脂粘结剂石墨 R155 R201 R453 R1270 附 1)字头 : S……石墨电刷 D……电化石墨电刷 J……金属石墨电刷 R……人造树脂粘结剂电刷 2)字尾 : NM、L、N、S、Y、F…浸渍物代号 3)R 系列:最后两位数字为序号,前面数字为电阻率值的百位数 例 : 0-电阻率的百位数“0”即 0~99 1-电阻率的百位数“0”即 100~199 4-电阻率的百位数“0”即 400~499 12-电阻率的百位数“12”即 1200~1299 1 英寸=25.4 毫米 1 米=1×10-3 千米=1×102 厘米=1×103 毫米=6.21×10-4 英里=3.28084 英尺=39.3701 英寸 牛顿=0.101972 千克力=1×105 达因=0.2248.9 磅力=1.01972×10-4 吨力=1×10-3 斯坦 1 牛顿·米=0.1020 千克力·米=1.02×108 克力·厘米=1×107 达因·厘米=0.7376 磅力·英尺 参考文献…………………………电机常用材料手册 13