電機通過軸伸驅(qū)動設(shè)備，主要作用是傳遞扭矩。在某些工況下(滑輪驅(qū)動)，還必須同時承受彎矩。有兩種最常見的電機軸延伸部分：圓柱形和圓錐形。起重冶金中使用的電機大多采用圓錐形軸伸(有些中心小、高度高的電機采用圓柱形軸承)，其他電機大多采用圓柱形軸伸。

為什么選擇錐形軸接長？畢竟負載的性質(zhì)不同。起重冶金電機的標準工作系統(tǒng)為S3周期性間歇工作系統(tǒng)，電機周期性頻繁的正反轉(zhuǎn)，軸伸疊加慣性力矩或動態(tài)力矩；大多數(shù)其他電機是S1連續(xù)工作系統(tǒng)，動態(tài)扭矩為零。

可以看出，起重冶金電機的軸伸不僅承受與額定載荷相對應(yīng)的靜態(tài)扭矩，而且疊加了動態(tài)載荷，因此要求輸出軸直徑更粗。另外，疊加在軸伸上的動載荷是交變載荷，錐形軸能有效抵抗交變性質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力。

01圓錐軸伸扭切應(yīng)力分析

我們來看一下圓錐形軸向拉伸的剪應(yīng)力特性和變化因素：軸向拉伸的同一截面上的剪應(yīng)力與扭矩成正比，各點的剪應(yīng)力與該點到軸心線的距離成正比，剪應(yīng)力方向與圓半徑垂直，與扭矩轉(zhuǎn)向一致；最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在圓形軸的表面。根據(jù)受力的條件因素，錐軸伸出時，可以有效降低電機運行過程中的剪應(yīng)力，同時也提高了軸伸出部分的機械強度，可以更好地滿足起重冶金用電機頻繁起動、正反轉(zhuǎn)、高轉(zhuǎn)動慣量的工況。

02圓錐軸伸為何要有止動固定

一個細心的觀察者在錐形軸的延伸端發(fā)現(xiàn)了止動螺紋。整機組裝后，應(yīng)提供止動螺母和止動墊圈。問題是，為什么錐軸延伸需要停止措施？

采用圓柱軸接長時，聯(lián)軸器孔也是圓柱孔，與軸的配合用標準鍵固定，穩(wěn)定性好。然而，用于錐形軸延伸的聯(lián)軸器的相應(yīng)孔是錐形孔，盡管有固定的鍵，孔和軸總是傾向于彼此分離。因此，在電機軸伸端增加了防松止動裝置，有效避免了兩者的分離。

又來了一個問題。軸端的止動裝置會干擾與被拖設(shè)備的連接嗎？這就要求我們對起重冶金設(shè)備的工作原理有一個大致的了解：以中小型橋式起重機為例，設(shè)備多采用制動器、減速器、電機“三位一體”的驅(qū)動方式，常見的大重量橋式起重機往往采用萬向聯(lián)軸器作為其驅(qū)動裝置，便于安裝和調(diào)整。

起重機運行過程中，升降由電機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)，提升速度由電機和減速器完成，運行過程中的停止和斷電狀態(tài)下的安全制動控制由制動器完成。從起重機的結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，起重冶金電機的驅(qū)動方式不是軸對軸直接驅(qū)動，而是通過減速器。自然，錐形軸末端的塞子不會影響設(shè)備的安裝。