ICS 29.160.30
中华人民共和国国家标准
GB/T39566—2020
微电机
轴向间隙
Micro motorsAxial end play
2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
机座号
轴向间隙取值
检测方法
检验规则
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
轴向间隙的计算方法
轴向间隙拉力的计算方法
GB/T39566—2020
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出本标准由全国微电机标准化技术委员会（SAC/TC2)归口。GB/T39566—2020
本标准起草单位：西安微电机研究所、安徽伊法拉电气有限公司、合肥凯邦电机有限公司、浙江泰达微电机有限公司、深圳市正德智控股份有限公司、厦门日拓电器科技有限公司、东莞瑞景电器科技有限公司、广东伟照业光电节能有限公司、佛山市高明高盛铝业有限公司、荣成市恒力电机有限公司。本标准主要起草人：陈峰、戴文忠、储晓磊、邱荣泉、李浩、倪僚勇、林金理、董鸿亮、王家华、张鹏Ⅲ
1范围
微电机轴向间隙
GB/T 39566—2020
本标准规定了微电机轴向间隙的机座号、结构、轴向间隙取值、检测方法和检测规则。本标准适用于机座外径为16mm～160mm组装式微电机的轴向间隙设计、制造、检验和验收2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1804一2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T2900.26电工术语控制电机
GB/T7345—2008控制电机基本技术要求3术语和定义
GB/T2900.26界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
axialendplay
轴向间隙
两个方向分别沿轴向施加规定的力，导致轴伸端面与电机安装面之间变化的距离。3.2
轴向磁拉力axialmagneticpull
电机定子与转子之间的轴向磁场中心不重合而产生的拉力。3.3
温升temperaturerise
微电机因绕组通电后产生电流热效应、铁损及机械损耗，随着时间的推移，发热与散热平衡时，高于环境温度的值。
bearingspan
轴承间距
微电机转子上前后两端轴承内端面间的距离。机座号
机座号采用直径表示，当微电机外形为非圆柱结构时，用非圆柱断面的内切圆直径表示机座号与外径对应关系应符合表1或产品专用技术条件规定。外径大于160mm的由产品专用技术条件规定。
GB/T39566—2020
机座号
机座外径
5结构
机座号与机座外径
单位为毫米
组装式微电机的通用结构为两端轴承的内圈内侧有轴肩限位，轴承的外圈外侧有轴承室台阶面限位，微电机轴承安装典型结构如图1所示。球轴承需要预紧的微电机结构除外。一端轴承轴向锁定，另一端轴承轴向自由的微电机结构除外。说明：
前端轴承；
定子装配；
转轴：bzxZ.net
后端轴承；
轴承盖；
轴向间隙。
图1典型结构图
6轴向间隙取值
转轴和机壳及端盖材料均为碳钢时，在不同机身长度及转轴温升与机壳及端盖温升差值时的轴向间隙应符合表2规定。
转轴材料为1Cr18Ni9Ti和机壳及端盖材料为铝合金时，在不同机身长度及转轴温升与机壳及端盖温升差值时的轴向间隙应符合表3规定。转轴材料为碳钢和机壳及端盖材料为铝合金时，在不同机身长度及转轴温升与机壳及端盖温升差值时的轴向间隙应符合表4规定。轴向间隙公差应按GB/T1804一2000中未注公差的线性和角度尺寸的公差的f级选取注1：转轴温升与机壳及端盖温升差值由微电机设计计算得出。注2：轴向间隙计算可参见附录A。2
注3：工况对轴向间隙有特殊要求时除外。表2
机身长度
>50～100
>100～200
>200～300
>300～400
机身长度
>50～100
>100～200
>200～300
>300~400
机身长度
>50～100
>100～200
>200～300
>300～400
机身长度
>50～100
>100~200
>200～300
>300~400
转轴和机壳及端盖为碳钢材料的微电机轴向间隙转轴温升与机壳及端盖温升差值℃
转轴温升与机壳及端盖温升差值℃
GB/T39566—2020
单位为毫米
转轴材料为1Cr18Ni9Ti和机壳及端盖材料为铝合金的微电机轴向间隙转轴温升与机壳及端盖温升差值℃
转轴温升与机壳及端盖温升差值℃
单位为毫米
GB/T39566—2020
表4转轴材料为碳钢和机壳及端盖材料为铝合金的微电机轴向间隙转轴温升与机壳及端盖温升差值机身长度
>50~100
>100～200
>200～300
>300～400
机身长度
>50～100
>100～200
>200～300
>300～400
检测方法
转轴温升与机壳及端盖温升差值℃
单位为毫米
将微电机沿轴向水平放置，固定定子部分。用相应的拉力（或推力）对转子轴伸沿轴向正、反两个方向交替施加，并用百分表测量每次转子轴向极限位置的最大值和最小值，最大值与最小值的代数差为实测轴向间隙。微电机轴向间隙检测示意图如图2所示。也可采用其他等效的加力方法及检测位移的方法检测。
沿轴伸正向施力图
轴向间隙检测示意图
说明：
微电机；
夹具；
—法兰；
百分表；
吊环；
带轴承滑轮；
线绳；
8———础码。
b）沿轴伸反向施力图
图2（续）
GB/T39566—2020
推力（或拉力)需要克服转子重力产生的摩擦力，受机座号与机身长度影响，取值见表5。若被测微电机含有永磁体（或磁钢），推力（或拉力)还应在表5取值的基础加上其定、转子的轴向磁拉力，轴向磁拉力由设计计算得出。轴向间隙检测时的推力（或拉力)计算参见附录B。为了验证拉力取值的合理性，在正常拉力取值的基础上，增加20%的额外拉力按图2方法进行复测，复测的轴向间隙结果与正常拉力测量的轴向间隙结果之差小于0.01mm，则拉力取值合理，表5微电机轴向间隙检测推力（拉力）机身长度
>50~100
>100～200
>200～300
>300～400
8检验规则
机座号
微电机轴向间隙检验规则应符合GB/T7345一2008中表13的规定。90
单位为牛顿
GB/T39566—2020
A.1计算方法
附录A
（资料性附录）
轴向间隙的计算方法
微电机的轴向间隙受定转子温度差、定转子材料（线胀系数）、两轴承间距离等因素决定。微电机工作时转轴因温度升高的伸长量按公式（A.1)计算：Xi=(ti×αt2×α2)×L
式中：
X，一转轴受热净伸长量，单位为毫米（mm）；t,
转轴温升，单位为摄氏度（℃）；机壳及端盖温升，单位为摄氏度（℃）；转轴线胀系数（10-6/℃）；
机壳及端盖线胀系数（10-6/℃）：两轴承间距离，单位为毫米（mm）。（A.1）
轴向间隙应大于X，（转轴受热净伸长量），使轴承避免轴向承受胀紧力而受损。轴向间隙值按公式（A.2)计算：
XI式中：
微电机轴向间隙值，单位为毫米（mm）。A.2参数选取
A.2.1转轴温升
（A.2）
当绕组在转子上时，转轴温升按微电机的绝缘等级和工作环境温度的最高值取值，按公式（A.3）计算：
t=G-G2
式中：
转轴温升，单位为摄氏度（℃）：G1—绝缘等级允许最高工作温度，单位为摄氏度（℃）；G2——工作环境温度最高值，单位为摄氏度（℃）。..(A.3)
微电机的绝缘等级为B级，对应允许最高工作温度为130℃。工作环境温度为一25℃～40℃。则转轴温升t1按式（A.3)计算为90℃，或由产品专用技术条件规定。当绕组不在转子上时，转轴温升由产品专用技术条件规定。A.2.2机壳及端盖温升
机壳及端盖温升按微电机壳体的冷却方式选取。微电机壳体的冷却方式分为三种：自然冷却、空气强迫冷却、液体强迫冷却。
自然冷却时t2按t1的1/3选取，按公式（A.4)计算：6
t2=ti X1/3
空气强迫冷却时t2按t1的2/3选取，按公式（A.5)计算：t2=t ×2/3
液体强迫冷却时t2为零，即微电机的环境温度最大值。当绕组在定子时，机壳及端盖的温升由产品专用技术条件规定。A.2.3
3转轴线膨胀系数、机壳及端盖线膨胀系数GB/T39566—2020
.........( A..4 )
...........................A.5转轴线膨胀系数α1、机壳线膨胀系数α2分别按转轴与机壳及端盖的材料由表A.1中选取。材料线膨胀系数
30CrMnSiA
1Cr18Ni9Ti
铝合金
钛合金TC4
轴承间距
20~100
10.6~12.2
20～200
轴承间距一般近似按微电机壳体的总长取值。特殊用途微电机按其结构取值。单位为10-6每摄氏度
20～300
12.1~13.5
GB/T39566—2020
附录B
（资料性附录）
轴向间隙拉力的计算方法
拉力用于克服定转子轴向磁拉力、波纹垫圈弹力和转轴与机壳及端盖间的摩擦力，使转轴产生位移。轴向磁拉力由电磁设计计算得出；波纹垫圈弹力由设计给出；摩擦力由转子的重力和轴承外圈与轴承室之间的摩擦系数确定。按公式(B.1）、公式（B.2)计算出测试力，保证转轴在该测试力下可达到极限位置，以测量轴向间隙：
F=μ·N
式中：
式中：
摩擦力，单位为牛顿（N)；
摩擦系数（取值为0.5）；
转子重力，单位为牛顿（N）。
F。=F+F1+F2+5
F。拉力，单位为牛顿N)；
F，一波纹垫圈弹力，单位为牛顿（N）；F2——定转子轴向磁拉力，单位为牛顿（N）。8
...(B.1)
......( B.2 )