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1. 發(fā)電機(jī)主軸結(jié)構(gòu)

首先就說材料：陶瓷,、玻璃的件沒法加工、鈦合金也很難搞,。加工精度,，有些件要求一次裝夾后加工完成，不允許二次裝夾定位,。 那么你三軸機(jī)也是沒辦法做的,。必須上五軸機(jī)啊。

第三個(gè),，件的重量和大小,。比如一根發(fā)電機(jī)主軸，重量有1000噸,。 一般的機(jī)根本沒法搞,。

第四個(gè)，結(jié)構(gòu)問題,。這個(gè)問題基本不是問題,。誰(shuí)會(huì)設(shè)計(jì)出一個(gè)加工中心沒法加工的結(jié)構(gòu)？ 那個(gè)設(shè)計(jì)師直接就可以下崗了,。 要說無法加工的結(jié)構(gòu),，那太多了。很多增材制造的產(chǎn)品,，CNC 都沒法加工,。 但是增材制造沒法解決的是材料強(qiáng)度的問題,。所以也有一定局限性。就看未來的發(fā)展

2. 發(fā)電機(jī)傳動(dòng)軸

1.橫置

平行于前橋或后橋叫作“橫置”,。

不論燃油車還是電動(dòng)車,，其裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)都只能朝向一個(gè)方向輸出動(dòng)力，朝向后橋則會(huì)實(shí)現(xiàn)后輪驅(qū)動(dòng),，想要實(shí)現(xiàn)前輪驅(qū)動(dòng)就只能朝向某一個(gè)前輪,；這樣布局就等于讓發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)的動(dòng)力輸出軸（曲軸/轉(zhuǎn)子）與前橋平行，動(dòng)力通過變速箱傳遞到兩側(cè)車輪,，這是橫置前驅(qū)的概念,。

橫置布局也可以打造為后輪驅(qū)動(dòng)，這個(gè)布局可以是“橫·后置后驅(qū)”或“橫·中置后驅(qū)”,，發(fā)動(dòng)機(jī)何止橫著的,，只是把安裝的位置放在了中間或車尾；這樣的設(shè)計(jì)更適合高性能的轎跑車,，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的重量等于提高后輪的正壓力,，壓力大則車輪的摩擦力強(qiáng)，急加速就不容易打滑了,。

不過這種設(shè)計(jì)會(huì)壓縮車輛的駕乘空間,，車輛沒有后備箱,、只有個(gè)不大的前備箱,，用起來不是很方便；所以普通代步車基本都用前置前驅(qū),，即便這會(huì)造成后輪抓地力較差的缺點(diǎn),，但只要保守駕駛也不會(huì)很容易失控。

2.縱置

垂直于前橋或后橋叫作“縱置”,。

縱置只用于裝備內(nèi)燃機(jī)的燃油車,，在乘用車型中沒有必要使用縱置的電機(jī)；縱置就是把發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪端朝向后橋,，讓發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的曲軸垂直于前橋或交叉于前橋,，這樣的布局會(huì)有兩個(gè)缺點(diǎn)。首先是發(fā)動(dòng)機(jī)艙會(huì)很長(zhǎng),，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)是長(zhǎng)而窄,，縱置布局就要占用過多的空間；其次是連接后橋當(dāng)然需要很長(zhǎng)的傳動(dòng)軸,，也需要一個(gè)挺大的變速箱,。

縱置后驅(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是這樣，很明顯要比前置前驅(qū)復(fù)雜且笨重,，尤其是變速箱,；但是變速箱更靠近車輛尾部,，連接后橋的傳動(dòng)軸也能起到均衡重量的作用，短前懸,、長(zhǎng)后懸的設(shè)計(jì)也有些讓重心刻意往后靠,。所以后驅(qū)車的前后車身重量是相當(dāng)?shù)模敲辞昂筝喌淖サ亓σ簿拖喈?dāng)了,，這會(huì)有效提升車輛的駕駛品質(zhì),。

毫無疑問縱置后驅(qū)要比前置前驅(qū)的駕駛體驗(yàn)好，可是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)決定了制造成本偏高,，笨重的傳動(dòng)系統(tǒng)也讓油耗偏高了一些,；前驅(qū)車則有制造成本低和油耗低的優(yōu)勢(shì)，所以主流代步車都是橫置前驅(qū),，高性能車多使用縱置后驅(qū),，或者是基于縱置系統(tǒng)打造的四驅(qū)。

3.中后置的特殊性

跑車有中置和后置,，發(fā)動(dòng)機(jī)可以是橫置,，但也可以設(shè)計(jì)為“中·縱置后驅(qū)/四驅(qū)”；一般體積小巧的跑車多用橫置,，比如MG,、MR、蓮花等,，高標(biāo)準(zhǔn)的大尺寸跑車基本都是縱置布局,，比如賓利、蘭博基尼,、保時(shí)捷等,。這些中置的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)在僅有的一排座椅的后面，這樣的設(shè)計(jì)當(dāng)然也是為了提高操控極限,。

面包車,、老款小客車大都使用“中·縱置后驅(qū)”，比如五菱之光,、長(zhǎng)安之星,、豐田海獅等，這些車的中置發(fā)動(dòng)機(jī)位于前排座椅的下方,，尺寸較大的車型則會(huì)在中間出現(xiàn)一個(gè)很大的隆起,，小時(shí)候坐過的公交車也以這種中置車為主。

這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是駕乘體驗(yàn)往往都比較差,，發(fā)動(dòng)機(jī)過強(qiáng)的低頻噪音會(huì)源源不斷地傳入車內(nèi),，高溫也會(huì)影響體驗(yàn)；所以這樣的面包車越來越少了,，取而代之的多為前置后驅(qū)或前置前驅(qū)的載客車,。

后置后驅(qū)的乘用車型不討論了,，重點(diǎn)了解一下后置后驅(qū)的客車吧，現(xiàn)在的燃油動(dòng)力公交車和長(zhǎng)途客車大都是后置后驅(qū),；車尾會(huì)有一個(gè)能掀起來的蓋子,，打開后里面就是柴油機(jī)了，這種設(shè)計(jì)既不占用乘坐空間,、也不影響載貨空間,，只是會(huì)讓后排座椅變得高一些，但也總比用中置后驅(qū)影響所有空間來的劃算,。

同時(shí)后置后驅(qū)還有另一個(gè)優(yōu)勢(shì),，對(duì)于電動(dòng)客車來說，車輛可以預(yù)留“增程器”安裝位,，不需要增程器則尾箱就是后備箱,，反之則可以加裝中小排量的內(nèi)燃機(jī)用于發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在就有些客車會(huì)這么設(shè)計(jì),。

最后需要了解的是電動(dòng)汽車,，這種車型用橫置即可。

電驅(qū)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)底盤的時(shí)候不需要過于遷就發(fā)動(dòng)機(jī),，因?yàn)殡姍C(jī)的體積總是很小巧,，且電機(jī)不需要配備變速箱；所以電機(jī)獨(dú)立布局在前或后,，對(duì)于前后輪的抓地力都不會(huì)有太大的影響,，只是加速感還是有差異。

不過電機(jī)可以輕松地布局在后橋,，小巧的體積可以布局在兩套獨(dú)立懸架之間,。

然而最重要的還是電機(jī)的效率很高，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化機(jī)械能的過程會(huì)有接近70%的損耗,，永磁同步電機(jī)可以低至不足10%；那么在高效率低能耗的前提下,，一臺(tái)車即便裝上2~4臺(tái)電機(jī)也不會(huì)讓電耗變得有多高,。于是就出現(xiàn)了“雙擎”“三擎”甚至“四擎”的驅(qū)動(dòng)平臺(tái)。

在前后橋各安裝一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī),，都采用橫置布局是最理想的四驅(qū),；因?yàn)闄M置驅(qū)動(dòng)損耗也更低，前后標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)則能實(shí)現(xiàn)高水平的全時(shí)四驅(qū),，駕駛車輛會(huì)感覺非常平順,，同時(shí)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也決定了故障率會(huì)很低。所以電動(dòng)汽車無需再關(guān)注橫置或縱置,，只需要看車輛有幾臺(tái)電機(jī)就好,，一般純電動(dòng)車都是雙擎全時(shí)四驅(qū),，混動(dòng)車有三擎（包括內(nèi)燃機(jī)），只有使用輪轂電機(jī)才會(huì)有四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),。

輪轂電機(jī)制造成本偏高,，預(yù)計(jì)短期內(nèi)還無法普及。

3. 主軸電機(jī)圖片

1,、常規(guī)的機(jī)床的變速是通過龐大的齒輪箱來達(dá)到的,，其傳動(dòng)環(huán)節(jié)是：電機(jī)用V帶傳遞給齒輪箱的輸入軸，經(jīng)過各種齒輪后傳動(dòng)給機(jī)床主軸,。而主軸電機(jī)則是直接作為機(jī)床主軸,，其速度是通過電氣控制來調(diào)節(jié)，如變頻控制,、矢量控制等方法,，使得其體積大大減小。

2,、伺服電機(jī)主要用來精確的定位,，需要速度的響應(yīng)性、恒轉(zhuǎn)矩性相當(dāng)高,，由于大多用于控制場(chǎng)合,，所以功率一般不會(huì)太大。

3,、主軸電機(jī)的功率較大,，而且對(duì)速度響應(yīng)性要求不如伺服電機(jī)那么高。 伺服電機(jī)和主軸電機(jī)的區(qū)別（以Siemens為例）轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不一樣,，主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子與鼠籠電機(jī)的轉(zhuǎn)子一樣,，由于沒有磁極，因而不需要相應(yīng)的檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的信號(hào),，1PH7主軸電機(jī)的編碼器型號(hào)為ERN1381,，1FT6/1FK6電機(jī)的編碼器型號(hào)為ERN1387，其主要區(qū)別就是ERN1381沒有附加的C相和D相信號(hào),，故更換編碼器不需要重新調(diào)整,，ERN1387可以用在1PH電機(jī)上，但反過來ERN1381不能用在進(jìn)給電機(jī)上,。主軸電機(jī)一般功率很大,，因而電機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)散熱要求更高。工作范圍不一樣,，伺服電機(jī)工作在最低轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速之間的恒轉(zhuǎn)矩區(qū),，而主軸電機(jī)工作在額定轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間的恒功率區(qū)，由于要達(dá)到很大的調(diào)速范圍,，主軸電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速一般都很低,。

4. 發(fā)電機(jī)組成結(jié)構(gòu)

發(fā)電機(jī)的組成：一般由轉(zhuǎn)子總成,、定子總成、整流器總成,、端蓋,、皮帶輪、風(fēng)扇等組成,。

轉(zhuǎn)子的功用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),。轉(zhuǎn)子由爪極、磁軛,、磁場(chǎng)繞組,、導(dǎo)電滑環(huán)、轉(zhuǎn)子軸組成：

轉(zhuǎn)子軸上壓裝著兩塊爪極,，兩塊爪極各有六個(gè)鳥嘴形磁極,爪極空腔內(nèi)裝有磁場(chǎng)繞組 (轉(zhuǎn)子線圈)和磁軛,。

定子的功用是產(chǎn)生三相交流電。定子由定子鐵心和定子繞組成,。定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成,，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中

5. 水輪發(fā)電機(jī)主軸結(jié)構(gòu)形式

磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，線圈不動(dòng),。轉(zhuǎn)子上通電產(chǎn)生磁場(chǎng),，定子上纏繞線圈。發(fā)電時(shí),，主軸上連轉(zhuǎn)子 下連水輪機(jī),，水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流,，產(chǎn)生磁場(chǎng),，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)被定子線圈切割，就發(fā)出電了,。發(fā)出的電從定子經(jīng)出線引出,。

6. 發(fā)電機(jī)主軸結(jié)構(gòu)形式

懸式水輪發(fā)電機(jī)組和其它類型水輪發(fā)電機(jī)組相比，具有獨(dú)有的優(yōu)異性,，它主要是通過電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)之間所具有的平衡性來影響懸式水輪發(fā)電機(jī)組的電壓水平,。安裝和維護(hù)懸式水輪發(fā)電機(jī)組的工序都較為復(fù)雜，如若操作不當(dāng)則易影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行,，因而，為保障后期使用的安全性,，懸式水輪發(fā)電機(jī)的安裝和檢修都應(yīng)依循《水輪發(fā)電機(jī)安裝技術(shù)規(guī)范》（GB8564-88）的有關(guān)規(guī)定有序進(jìn)行,。

懸式水輪發(fā)電機(jī)

懸式水輪發(fā)電機(jī)組多采用一根軸的形式，與多段軸形式水輪發(fā)電機(jī)組相比,，在安裝過程中,，軸系的擺度和同軸度等參數(shù)可調(diào)性很差,，完全靠主軸的制造精度給予保障，因此通過采用合理的加工方案,，保證懸式水輪發(fā)電機(jī)主軸的加工質(zhì)量至關(guān)重要,。懸式水輪發(fā)電機(jī)組安裝質(zhì)量達(dá)到預(yù)期設(shè)想，可以將懸式水輪發(fā)電機(jī)組性能良好發(fā)揮出來,。

7. 發(fā)電機(jī)的組成部件

發(fā)電機(jī)通常由定子,、轉(zhuǎn)子、端蓋.電刷.機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成,?！　?/p>

定子由機(jī)座.定子鐵芯、線包繞組,、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成,。　　

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯,、轉(zhuǎn)子磁極（有磁扼.磁極繞組),、滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)),、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成,。　　

通過軸承,、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子,，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),，通過滑環(huán)通入一定勵(lì)磁電流,，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動(dòng),，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),，通過接線端子引出，接在回路中,，便產(chǎn)生了電流,。

從物理結(jié)構(gòu)來說，發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子除了是一個(gè)原動(dòng)力的拖動(dòng)外,，是完全獨(dú)立,、互不干擾的兩部分；

發(fā)電機(jī)的定子是有功源,，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),、電流，在原動(dòng)力的拖動(dòng)下，向外輸出交流電的有功,，由原動(dòng)力（油量,、氣量、風(fēng)量,、水量等）決定有功功率的大小,。

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是無功源、繞組從外部引入直流電建立磁場(chǎng),，在原動(dòng)力的拖動(dòng)下,，向外輸送交流電的無功，由輸入轉(zhuǎn)子的直流電大小決定無功功率的大小,。

從電磁原理來說,，轉(zhuǎn)子和定子又是緊密聯(lián)系的，發(fā)電機(jī)的有功和無功都是由定子輸出的,，轉(zhuǎn)子的力矩決定有功功率的大小,，轉(zhuǎn)子線圈的直流電流決定無功功率的大小。

發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)是完全可逆的,，在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的定子繞組上加上額定電壓,，轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn)；用外力使發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),，達(dá)到額定同步轉(zhuǎn)速,，定子就會(huì)產(chǎn)生電壓，發(fā)出電來,。

只是因?yàn)樵O(shè)計(jì)有側(cè)重,，用發(fā)電機(jī)代替電動(dòng)機(jī)或用電動(dòng)機(jī)代替發(fā)電機(jī)，效率都在額定的70%以下,，所以一般都不會(huì)代替,，只有小容量才會(huì)選擇代替。

8. 發(fā)電機(jī)主軸結(jié)構(gòu)原理圖

水輪機(jī)主軸是電力,，水力機(jī)械及輔助設(shè)備,，將水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連，傳遞扭矩的軸,。水輪機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械,，它屬于流體機(jī)械中的透平機(jī)械。早在公元前100年前后,，中國(guó)就出現(xiàn)了水輪機(jī)的雛形——水輪,，用于提灌和驅(qū)動(dòng)糧食加工器械。

現(xiàn)代水輪機(jī)則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi),，用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,。在水電站中，上游水庫(kù)中的水經(jīng)引水管引向水輪機(jī),，推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn),，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游,。水頭越高,、流量越大，水輪機(jī)的輸出功率也就越大,。水輪機(jī)及輔機(jī)是重要的水電設(shè)備是水力發(fā)電行業(yè)必不可少的組成部分,，是充分利用清潔可再生能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減少環(huán)境污染的重要設(shè)備,，其技術(shù)發(fā)展與我國(guó)水電行業(yè)的發(fā)展規(guī)模相適應(yīng),。

在我國(guó)電力需求的強(qiáng)力拉動(dòng)下，我國(guó)水輪機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,，其經(jīng)濟(jì)規(guī)模及技術(shù)水平都有顯著提高,，我國(guó)水輪機(jī)制造技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平。

9. 發(fā)電機(jī) 結(jié)構(gòu)

發(fā)電機(jī)通常由定子,、轉(zhuǎn)子,、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。定子由定子鐵芯,、線包繞組,、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯（或磁極,、磁扼）繞組,、護(hù)環(huán)、中心環(huán),、滑環(huán),、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。發(fā)電機(jī)的種類有很多種,。從能源上分為火力發(fā)電機(jī),、水力發(fā)電機(jī)等；從原理上分為同步發(fā)電機(jī),、異步發(fā)電機(jī),、單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā)電機(jī),。

從產(chǎn)生方式上分為汽輪發(fā)電機(jī),、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī),、汽油發(fā)電機(jī)等,。

其工作原理是，由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來,，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),，做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),，通過接線端子引出,，接在回路中，便產(chǎn)生了電流,。

10. 發(fā)電機(jī)主要發(fā)電結(jié)構(gòu)

交流發(fā)電機(jī)可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī),。

結(jié)構(gòu)及工作原理：

發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子,、端蓋及軸承等部件構(gòu)成,。

定子由定子鐵芯、線包繞組,、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成,。

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組,、護(hù)環(huán),、中心環(huán)、滑環(huán),、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成,。

由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來,，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),，做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),，通過接線端子引出,，接在回路中，便產(chǎn)生了電流,。

一,、交流發(fā)電機(jī)的分類

1.按總體結(jié)構(gòu)分

（1）普通交流發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)即無特殊裝置,，也無特殊功能特點(diǎn),，使用時(shí)需要配裝電壓調(diào)節(jié)器。

（2）整體式交流發(fā)電機(jī),，發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個(gè)整體的發(fā)電機(jī),。

（3）帶泵的交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)和汽車制動(dòng)系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī),。

（4）無刷交流發(fā)電機(jī),，不需要電刷的發(fā)電機(jī),。

（5）永磁交流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)

2.按整流器結(jié)構(gòu)分

（1）6管交流發(fā)電機(jī),。

（2）8管交流發(fā)電機(jī),。

（3）9管交流發(fā)電機(jī)。

（4）11管交流發(fā)電機(jī),。

3.按勵(lì)磁繞組搭鐵型式分

（1）內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī),。

（2）外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)