3.1总体结构

Y2系列三相异步电动机是在Y系列电动机的基础上更新设计的 一般用途基本系列电动机。在总体结构设计上，考虑我国电机行业 现有的制造水平和国外同类异步电动机发展的趋势，对Y2系列三相 异步电动机总体结构作了全面的改进，其主要特点如下：

(1) 结构型式为带平行垂直散热片的全封闭外扇冷式，整机的 外壳防护等级为IP54,接线盒的防护等级按IP55设计，以提高防尘 和防水的安全可靠性，进一步满足用户的需要。

(2) 机座、端盖等结构件材料均采用铸铁，铸铁牌号由原来的 HT150改为HT200。此外，为适应出口的需要和简化加工工艺， H63〜H112机座、端盖采用铝合金和铸铁两种方案，H63〜H280接 线盒采用铝合金。

(3) 接线盒除保留Y系列安排在侧面的方案外，增加安排在机 座顶部的方案，以利用户左、右方向接线，并能减少制造厂的模具 数量和较大程度降低制造成本^

(4) 根据应力及机械强度分析，机座的结构设计更为合理，从 而使机座的重量较Y系列电动机减轻了 10% ~20%。

(5>在总体结构上，机座、端盖和风罩的外观造型均有较大改 进，使电机的外形美观，式样新颖，有利于对外出口，

(6) 通过对关键部件的结构改进和提髙加工精度，振动和噪声 得到了有效地控制，其空载噪声值较Y系列电机平均降低3〜4dB。

(7) 安装结构型式增加了 BI4、B34及V18等方式，有利于扩大 用户的选用范围。

(8) H180〜H280机座的轴承润滑系统增加了不停机加油的结构， 可根据用户的需要安装不停机加油装置，能延长用户大修的周期。

(9) H180〜H355机座的接线板为增设热保护装置预留了安装位 置，有利于制造厂派生产品的设计。

(10) 采用F级绝缘结构，对H63〜H280机座及H315机座大部 分规格电机温升按B级考核，提高了电机的可靠性。

3.2机座

机座是电机的主要结构部件，对电机的互换性和气隙的均匀度 影响很大，一般中小型交流异步电动机机座，大多是容易变形的薄 壁铸件，其结构工艺性和机械加工均比较复杂，是电机制造技术中 的关键部件。

3>2.1机座结构特点

近年来，国外低压异步电动机机座的加工工艺有较大的发展， 机座的铸件采用拼模造型，以提高生产效率和改善生产条件，故机 座的散热片结构均由传统的径向辐射分布向平行垂直分布发展，以 适应铸件工艺的变化。Y2系列电动机的机座就是按散热片平行垂直 分布的结构方式设计的Y2系列共15个机座，均舉用铸铁机座结 构。但为减轻重量和适应出口需要，H63 — H112还安排铝合金机座 的结构方式。铸铁牌号由原来Y系列的HT150改为HT200，以利减 小机座壁厚。Y2系列机座壁厚较Y系列减薄0.5 —2mm。铝合金机 座的材料牌号选用Y102压铸铝合金。

机座表面的平行散热片按左右、上下四组对称分布，每组的片 尖以偏心圆弧为包络线，平行片的数量根据散热面积、底脚和接线 盒的位置以及铸造工艺来决定„平行散热片的最低高度按机座外壁 直径D的7%〜9%计算值取整而定，最髙片的高度和片间距离由铸 造工艺来确定。各中心高的机座散热片的髙度见表3-1。

结合平行散热片机座的结构设计特点，机座和端盖连接搭子分 为以下几种类型：铸铁机座全部采用传统的搭子连接，其中H63〜 H112为三个搭子，H160〜H355采用按45*分布的四个搭子连接Q

H63〜H80铝合金压铸机座上无搭子，采用三个长蠼杆紧固两塘

表3-1机座散热片的离度

端盖c» H90〜H112铝合金机座和端盖的搭子均压铸成通孔，采用螺栓与螺母紧固机座与端盖的结构

(图3-1),搭子的数目和位置与铸铁机座相同。为加强机座的刚性，H80〜H280铸铁机座的底脚支撑筋设径向支撑板。H80 —H160在机座中间图机座与端盖的连接与紧固

         H80-H160                                H180-H2S0

图3-2底脚径向支撑板

对H315〜H355机座考虑到机座较长，如果采用径向支痒板， 则影响支律处的散热效果，对电厂

机温升有一定影晌.

对H315〜H355机座，考虑到电机铁心饫度较饫，特别是轴伸 端的绕组端部和轴承的温升可能偏高，为均衡绕组端部的温升，Y2 系列仍保留Y系列电动机H315~ H355的内循环通风结构。

考虑到用户接线和生产厂制造方便，全系列（铸铁和铝合金机 座）接线盒位置均设计在机座的顶部，对H80〜H355铸铁机座，则 保留接线盒置亍机座侧面的结构。对f H63~H132铸铁机座，接线 盒在顶部时，接线盒的轴向位置置于靠近轴伸端，但要保证机械化 造型时砂箱轴向中间分箱的工艺要求。对接线盒在侧面的H90~ H160铸铁机座，接线盒的轴向位置基本居中，以满足电机左右出线 的要求。1463〜HU2铝机座和H160 —H355铸铁机座的接线盒轴向 位置均置于靠近轴伸端。

为提高机座的刚性和增加散热面积，接线盒在中间的机座将原 Y系列电动机接线盒台两侧引接线的架空空间改为一侧。另外，在 充分考虑机座铸造工艺性和引出线方便的情况下T为增加机座的刚 性，在接线盒台下的空间增加了机座内圆和铁心的接触面积，如图 3-4

鉴于Y2系列三相异步电动机的机座范围已扩大，并设有铸铁和 铝合金两种机座，故在吊环的设计上作如下改变：对于H63〜H90 不设置吊环，对H]00~H112铝合金压铸机座，吊环置在机座顶部 45°处压铸成铸环，对H100〜H〗12热挤压铝机座和H100〜H355铸 铁机座吊环仍设在机座顶部，吊环锞钉的尺寸见表3-2。

表3-2用环蠊钌的尺寸

Y2系列三相异步电动机机座在总体结构尺寸设计时，尽量采用 浅端盖及长机座的方案，使大部分规格绕组端部尽量包容在机座内. 内部空腔尺寸紧张程度比Y系列（1P44)有所改善，有利于派生其 他产品。

3.2.2机座加工工艺

机座主要的加工面有：与定子铁心外圆配合的内孔，与端盖配 合的止口和端面，还有底脚支承面等。其主要加工技术要求如下：

(1) 机座铁心档内圆和止口的尺寸精度为HS。

(2) 机座铁心档内圆与两端止口公共基准轴线的同轴度公差为8 级。

(3) 机座止口与铁心挡内径的圆度公差为直径公差带的75%， 且平均直径应在其公差带内。

(4) 机座底脚支承面（主参数为底脚外边缘间的最大尺寸）的 平面度公差为10级和11级公差值之和的1/2。

(5) 机座止口公共基准轴线对底脚支承面的平行度公差.当轴 中心髙大于50mm小于250mm时，为0.16mm;当轴中心髙大于 250 nim 小于 355mm 时，为 0.30mm。

机座加工时，必须综合考虑各主要加工面的质量要求，以确定 零件的装夹方式。若装夹不当，将影响加工后零件的壁厚、止口与 内圆的同轴度t并将产生变形。根据机座装夹方式的不间，.机座的 加工方案有以下几种：

(1) 以止口定位的加工方案以加工过的一端止口为定位基准, 轴向夹紧，加工另一端止口和内圆；并以止口或内圆定位.加工底 脚平面。其特点是两端止和内圆的同轴度取决于止口与止口模的 配合精度。精车时，止口与止口模的配合为H7/js^止口模磨损或 拆卸后应重新加工，以保证其精度。这个方案能保证电机中心高的 尺寸精度，但X调整精车止口。由T这个方案的夹具简单，工艺容 易掌握，因而成为最常用的加工方案之一。

(2) 以底脚平面定位的加工方案以加工过的底脚平面为定位 基准，一次装夹，加工两端止口、端面和内圆^其特点为两端止口 和内圆是在一次装夹下加工的，可减小装夹误差。止口与内圃的同

轴度主要取决于机床的精度。对底脚平面要求平直，且在装夹时夹 紧力应均匀，否则会引起不对称变形。

(3) “一刀通”方案以涨胎或夹具固定机座，一次性加工两端 止口、端面和内圆，再以内圆定位加工底脚平面。该方案能较好地 保证同心度，已在相当一部分制造厂得到应用。

除了以上加工方案外，目前比较先进的机座加工方案还有采用 多工位组合机床进行加工。例如.采用多工位环行工作台式的组合 机床进行机座加:L。这种组合机床能完成镗削、车外圆、切削端面、 钻孔、攻摞纹等工序，并能自动让刀、自动补偿，还能自动装料、 卸料、自动測量、完成中间清洗和工件掉头等动作。尺寸精度能达 到1T6,同轴度误差小于0.01mm，表面粗糙度可以达到

为减小机座变形，在机座的生产过程中必须注意以下几点：

U)铸件应在清砂和喷涂防锈漆后进行时效处理，以消除内应 力。

(1) 机座的止口和内圆加工，必须分粗车与精车两道工序进行。 这样，可减小切削热作用所引起的变形，有时也便于安排在粗精不 同的机床上进行加工。在自动线上加工机座时，通常在粗车与精车 工序之间，设置冷却工序或安排其他工序，使工件得到充分冷却。

(2) 精车时不宜采用径向夹紧，以免引起装夹变形Q

(3) 搬运时要小心轻放f不要野蛮操作，以免引起意外变形。 3.2*3铝合金机座加工工艺

Y2系列三相异步电动机H63〜H132机座设计为铸铁和铝合金 两种结构材料的方案。铝合金机座一般采用压铸或热挤压工艺，其 主要优点是：①不需砂箱造型，生产效率高；②产品的尺寸精度较 高，一般为H'5 — IT7,平均较铸铁件提高三级；③表面粗糙度的值 小，一般可达到3.2〜0.8,因此，表观质量好；④压铸或热挤压铝 合金件的抗拉强度为143~153MPa，其硬度为HB86，比一般砂箱铸 造的高；⑤铝合金材料利用率髙，一般可达到95%。

鉴于铝合金压铸件或热挤压件有以上优点，特别是尺寸精度高 和粗糙度好，使零件可以设计成无切削或少切削结构。Y2系列H63 ~HU2机座采用铝合金压铸工艺时，机座的底脚孔和搭子孔均—次

压铸成型，对机座上需要加工的内圆，止口等部位，将减少毛坯的 加工余量，这对节约材料和节省加工工时均较为有利。Y2系列电动 机散热片为垂直、水平分布的结构，能满足机座压铸模四面分型的 要求，脱模可采用斜销抽芯机构和推板式顶出机构，动、静模分型 面及浇U设在机座一端的止口端面上，压铸件精度定为[丁6。

压铸铝合金机座生产工艺虽有许多优点，但也带来压铸模设计 复杂和压铸设备吨位较大等问题，且需要较大的投资。为此生产厂 家应根据具体情况进行选择。

3.2.4散热片垂寰、水平分布的铸铁机座浇注工艺

Y2系列三相异步电动机铸铁机座散热片均采用垂直、水平分布 的结构。垂直、水平分布的散热片适宜采用树脂砂模造型，但目前 电机行业采用树脂砂造型成本较髙，故一般采用粘土砂造型及机座 中间轴向分型工艺。H180及以上机座仍采用手工造型，手工造型由 原单片抽模改为双片抽模，可提高造型速度。

3.3端盖

端盖是连接转子和机座的结构零件。它一方面对电机内部起保 护作用，另一方面通过安放在端盖内的滚动轴承来保证定子和转子 的相对位置。

3.3.1端益结构特点

根据对Y系列电动机的振动测试，发现Y系列端盖的刚度较 差，其固有振动频率与电机力波频率较接近，易发生谐振，使电机 的振动指标变差^为此，在Y2系列设计中采用扁端盖结构，并在端 盖内部增加加强筋的数量和尺寸，铸铁端盖加强筋的数量对H63〜 H200采用6个：对H225〜H250采用9个；对H2S0〜H355釆用12 个。铝合金端盖的加强筋的数量基本与铸铁端盖相同，并参照西门 子电机采用网状结构加强筋u

与铝合金和铸铁机座相对应，H63~H112端盖有铝合金和铸铁 两种，其他机座只有铸铁端盖，对H80~H112铝合金端盖的轴承室 采用镶嵌铸铁套的结构，以保诳轴承外圈与端盖的配合功能。

H63〜H280机座的端盖不设置散热片。H315〜H355的机座较长，为有助于轴伸端端部绕组及轴承的散热和增加端盖的刚性T端

盖设H-成带散热片结构。

端盖与机座的紧闶方式见上节，紧固螺栓（蟪杆）尺寸见表

2- 3。

表3-3紧固蠼栓尺寸

为便于用户使用，Y2系列在H180及以上增设注油孔和排油孔，以提高电机可靠性和延长电机大修的

周期。对H180〜H280,仅在端盖坯件上留有注油孔和排油孔的位置，可根据用户需要增设注油孔和排油孔；油孔装置，注油孔和排油孔装置设在轴承外盖上。为达到1P54外壳防护等级要求，对H63~H160在采用全封闭轴承的情况下，要求保证端盖与轴配合的轴向长度L>9mm,如图3-5所承D对其他机座，在端盖或轴承外盖郝轴配合处（间隙配合）增加橡皮密封圈，如图3-6所示。在设计以上结构时，电机等产品派生的可能性图3-6带橡皮密封围的轴向结构 3.3.2端盖加工工艺 1—橡皮密封睛2—轴承外盖端盖是电机定子与转子之间的连接件。其主要的加工面有：与 机座配合的止口和端面，与转轴及轴承配合的轴孔、轴承室内孔及

端面\端盖加工的技术要求如下：

U)止n的尺寸精度为>7。

(1) 轴承室内圆的尺寸精度为H6。

(2) 轴承室内圆对止口基准轴线的径向跳动公差为8级。

(3) 端盖止口端面对轴承室内圆基准轴线的端面圆跳动公差为8 级和9级公差值之和的二分之一D

端盖加工过程比较简单，基本上是车削和钻孔两项。车削时， 常用三爪自定心卡盘夹紧端盖上的工艺搭子外圆f ~L艺搭子外圆应 预先加工，以便控制夹紧力和壁厚均匀度。但端盖是一种易变形的 薄壁零件，过大的夹紧力或过大的切削量都可能使端盖的尺寸超差 和变形。减小夹紧力又将导致切削用量降低，从而降低生产效率。 因此，为保证加工质量和提高生产效率，常将车削分为粗车和精车 两道工序，采用不同的夹紧力，在精度等级不同的车床上加工。此 外，有些生产厂家还在加工轴承室内圆时采用止口胀胎轴向夹紧的 方法以减小装夹变形。

由于Y2系列电动机轴承室内圆的加工精度较Y系列电动机的 加工精度提髙了一级，为保证加工质暈，建议生产厂家选用以下三 种工艺中的一种：

U)采用浮动铰刀。在轴承室精车后，再用浮动铰刀进行一次 光整加工。

(2) 采用端盖精车专用机床加工轴承室。

(3) 采用专用镗床加工轴承室。

为保证端盖的加工精度，加工过程中需注意以下几点：

(1) 铸件应进行时效处理，以消除内应力„

(2) 轴承室内圆和止口的精加工，尽可能在一次装夹下完成。

(3) 轴承室内圆和止口的粗'精加工要求分工序进行，以减少 切削热的影响。

(4) 端盖加工容易变形，需控制好夹紧力。

3.4转轴与轴承部件

转轴是电机的重要零件之一，它要支撑各种转动零部件的重量

井规定转动零部件相对于定子的位置，更重要的是，转轴还是传递 转矩，输出机械功率的主要零件。

3-4.1转轴和转子的加工工艺

Y2系列三相异步电动机的转轴与Y系列三相异步电动机基本相 同，其主要加工面有轴承挡、轴伸挡、铁心挡等。当转子铁心压人 转轴后，还需对转子铁心外圆进行精加工。转轴、转子的主要加工 技术要求如下：

(0轴承挡外圆的尺寸精度为js6,外圆的圆柱度公差为6级

(2) 轴伸挡外圆的尺寸精度：轴伸直径小于或等于30mm时为 js6，大于30mm小于或等于50mm时为k6,大子50mm时为m6e

O)转子铁心外圆对两端轴承挡公共基准轴线的径向圆跳动公 差为8级u

Y2系列三相异步电动机的转轴坯料大多采用优质碳素结构圆 钢p

转轴的加工工艺相对比较简单，主要是车削加工。在进行转轴 表面的车削加工前，需对两端进行平端面和钻中心孔。后续的表面 加工均以两端中心孔为基准面，以保证加工面的同轴度。对于尺寸 精度要求较高的轴伸挡、轴承挡外圆，可采用外圆磨床进行精加

工。..

对转子铁心外圆进行的精加工通常也在车床上进行，但由于是 断续切削，普通车刀的磨损较快，影响了生产效率，若能采用圃盘 车刀加工，情况则大为改观a

为了提高转轴生产效率，在车削加工时，可采用仿型车床加工, 还可采用多刀切削的加工工艺。

3.4.2轴承部件

Y系列三相异步电动机在选用轴承时，考虑轴承在最恶劣的受 载荷情况下，其轴承寿命要达到10000h,间时考虑轴承盖、前后端 盖、轴等零部件的通用性，对轴伸端和非轴伸端的轴承采用了相同 的规格或内径相同的轴承。为降低电机制造成本和降低噪声及振动， Y2系列三相异步电动机在轴承计算寿命与Y系列相当（10000h)的 情况下，H63〜H160轴承选用1卻200K型或180300K型密封深沟球

轴承，H180〜H355选用200ZV2或3C102V2型深沟球轴承 (GB276—1989)。具体选用的轴承规格见表3-4。

表3-4轴承规格

为减少转子轴向窜动，H100—H355机座的非轴伸端设有轴承锁 紧装置。其中H100~m60因采用全封闭轴承，无内轴承盖，故用 孔用挡圈轴向卡紧6 H180〜H355采用轴承内盖卡死轴承外圈a考虑 到较大电机的轴向力因素，对H180〜H355卧式电机轴承内圈用挡圈轴向固定a H315~H355立式电机的非轴伸端轴承采用圆螺母和止 动垫圈锁紧。H63~H90由于轴向窜动力较小，故非轴伸端轴承轴向 不卡死。

在轴伸端轴向施加预压力是降低电机振动和噪声的有效措施， 对延氏轴承寿命也有良好的效果。Y2系列H63〜H250及H280 采用波形弹簧片压紧。H280 4户〜8p、H315~H355 2户采用弹簧压 紧装置„ H315〜H355 4/>~L0/>因采用短圆柱轴承，不需施加预压 力，故不设弹簧压紧装置。

3.4.3轴承的清洗及安装

轴承在安装之前，首先必须按照有关技术条件进行质量检验。

对普通轴承（不带密封圈的深沟球轴承及短圆柱滚子轴承）而 言.轴承清洗及安装的正确与否，将直接影响到电机的轴承噪声。

普通轴承清洗前，首先必须去除轴承包封用防锈剂。对于油脂 防锈脂，可将轴承置于100—12(TC的3号锭子油的油箱中加热10〜 15min后取出Q对保持架用水剂防锈，其余零件用油质防锈脂的轴 承，可采用含童为2% — 3%的油酸钠皂水溶液或664清洗剂溶液， 在加温（油酸钠皂水溶液加热温度为80〜9(TQ 664清洗剂溶液加 热温度为75〜8(TC)和室温下，依次将轴承分别浸2~3min，然后 经清水漂洗后，将轴承置于汽油或煤油中清洗并脱水，

轴承清洗分两次进行，先在盛有汽油的清洗盆中来回搅动多次， 然后用手握住轴承内圆，转动外圆，在转动外圆的过程中放人另一 只盛有汽油的清洗盆中清洗。

轴承的安装可采用热套或冷压法。要求在对轴承内圈施加无冲 击载荷的情况下，将轴承装上轴承挡&轴承采用热套安装时，轴承 内圈受热必须均匀，加热温度不超过120°C且时间不宜过长。

轴承安装时，应将轴承外圈打有牌号的一端朝外^

3.5通风部件

绝大多数异步电动机都是以空气为冷却介质的冷却系统，故通 常将电机的冷却系统称为电机的通风系统&在Y2系列三相异步电动 机的基本结构中.其主要通风部件是风扇及风罩a

Y2系列三相异步电动机为了卞约有效材料，在电磁设计中合理 地提高了电磁负荷。为了降低电机的温升，必需使冷却风扇有足够 的排风量，以保证电机的冷却效果。同时又希望尽可能降低风扇的 风摩耗及风扇噪声，为此在Y2系列设计中采用小直径、宽叶片的风 扇来保证风量。风扇材料采用玻璃纤维增强聚丙烯工程塑料，以利 于控制电机的通风噪声。

根据目前用户的需要，风罩仍选用钢板拉伸结构，风罩的形状

参考西门子样机进行设计。

3,6接线装置

Y2系列三相异步电动机的接线装置主要是指电机的接线盒和接线板。

Y2系列三相异步电动机共15个机座号，接线盒大小根据电机 的功率、电流、体积、进线孔大小等因素综合分析，并考虑了和派 生系列的通用性。Y2系列电动机的接线盒外形考虑与机座造型相适 应，接线盒座和盖都设有翻边□接线盒的内腔体积考虑了电气间隙 和爬电距离、接线方便等因素，其内腔体积和Y系列基本相同。为 了便于用户接线，接线盒座设计成可旋转90°或180°安装的结构。

Y2系列电动机接线盒座上设有专用的接地装置，接地蠔栓为 M4 — M12。由于大机座电机造价较贵，故H20O机座以上的接线盒 结构考虑了热保护装置的安装位置，生产厂可根据用户要求安装热 保护装置，如果用户不需要热保护时•对H315 — H355接线板上的 热保护接线孔用密封塞封牢5接线盒电源电缆进线孔全部采用双孔 进线，进线孔有两种密封装置，一种是出厂时加密封盖，另一种是 锁紧密封，制造厂可根据用户订货要求选配。接线盒的主要尺寸及 出线孔的螺纹见表3-

为减轻电机的重量，提高防护等级和减少配合面的加工，H63〜 H280接线盒全部用牌号为Y102铝合金压铸考虑到接线盒的机械 强度和经济性，H315-H355仍采用铸铁件，铸铁牌号为HT150。 为了达到外壳防护等级要求，铸铁接线盒座和盖密封配合面需加

工。

3.7主要工艺与设备

异步电动机绕组和铁心的制造质量对电机的性能、寿命和运行

可靠性舍决定性的影响，绕组和铁心的制造是电动机制造工艺中的 关键工序。在电机生产中，应根据技术经济的合理性选择相应的加 工工艺方案。对千生产批董较大的小电机，应尽可能采用髙效率的 专用设备和工艺装备，或组成自动化生产线，以提髙生产效率和产 品质量。