شفت موتور یک جزء استوانه ای است که از موتور و محفظه آن امتداد می یابد. شفت پشتیبان اصلی و بخش اتصال آرمیچر در موتور و همچنین جزء خروجی نیروی تولید شده توسط موتور است. هدف از شفت تبدیل انرژی موتور به استفاده نهایی آن است. پین های دقیق و شفت موتور برای تامین سرعت و گشتاور موتور استفاده می شوند و جزء ضروری و مهم موتور هستند. شفت های ساده معمولاً در کاربردهای موتور مانند سیستم های کنترل فرمان برق، موتورهای لوازم کوچک، موتورهای ابزار برقی و قطعات تخصصی مورد استفاده قرار می گیرند. طراحی ضعیف می تواند منجر به شعاع شافت کافی و غلظت تنش ناکافی ناشی از تغییرات در موقعیت نصب شود که ممکن است منجر به خرابی فاجعه بار شفت پس از عمر مفید کوتاه شود. بنابراین، شفت باید الزامات فنی خاصی را برآورده کند.
استحکام و سفتی
در حین کار موتور، نیروهای مکانیکی و گشتاورهای تحمل شده توسط شفت بسته به نوع موتور و مکانیزم انتقال متفاوت است. نیروهای اصلی عبارتند از: وزن خود مجموعه روتور، کشش مغناطیسی یک طرفه ناشی از خروج از مرکز روتور، نیروی گریز از مرکز وزن نامتعادل، و گشتاور باری که توسط مکانیزم انتقال در انتهای گسترش شفت بر روی شفت اعمال می شود. بنابراین، شفت موتور ابتدا باید از استحکام کافی برخوردار باشد تا اطمینان حاصل شود که شفت در حین کار و ساخت دچار تغییر شکل یا آسیب دائمی نمی شود. در عین حال شفت موتور باید دارای سفتی کافی باشد تا انحراف شفت در حین کار در محدوده مجاز باقی بماند. سرعت بحرانی شفت نیز باید در نظر گرفته شود و برای جلوگیری از تشدید، به ویژه برای موتورهای با سرعت بالا، باید تفاوت کافی بین سرعت عملیاتی و سرعت بحرانی وجود داشته باشد. در صورت لزوم، یک محاسبه سرعت بحرانی باید انجام شود.
سختی سطح: در طول فرآیند تولید، شفت اغلب با قالب های مونتاژ برخورد می کند. در فرآیندهایی مانند پانچ هسته و فشار دادن حلقه موقعیت، تداخل مونتاژ خاصی وجود دارد. سختی شفت باید با حاشیه مشخصی بیشتر از سختی حلقه و مواد تراشه باشد تا اطمینان حاصل شود که در هنگام مونتاژ هیچ خراش یا آسیبی روی سطح ایجاد نمی شود. از طرف دیگر، اگر قرار است بلبرینگ روی شفت نصب شود، سختی سطح شفت باید کنترل شود که بالاتر از HV450 نباشد. برای یاتاقان های نورد، الزامات سختی سطح شفت را می توان آرام کرد و عملیات حرارتی سطح به طور کلی انجام نمی شود.
زبری سطح
زبری سطح یک پارامتر کنترل کیفیت سطح بسیار مهم است. در مورد یاتاقان های کشویی، زبری بیش از حد سطح به طور مستقیم به لایه روغن روی سطح تماس آسیب می رساند و در نتیجه سایش یاتاقان را افزایش می دهد. با این حال، زبری بسیار کم سطح باعث اصطکاک مولکولی بین شفت و یاتاقان می شود که به همان اندازه مضر است. بنابراین، محدوده کنترل شده بسته به مواد مورد استفاده و شرایط کاربرد متفاوت است. در مورد یاتاقان های غلتشی، اگر ناهمواری سطح الزامات را برآورده نکند، قسمت یاتاقان شفت، سطح تماس حلقه داخلی بلبرینگ را کاهش می دهد و تناسب را شل می کند و باعث ایجاد صدای یاتاقان و لرزش می شود. بخش گسترش شفت مستقیماً بر دقت اتصال با دستگاه بار تأثیر می گذارد و به راحتی باعث ایجاد لرزش و نویز می شود. بخش هسته باعث ایجاد تغییراتی در شکاف هوا بین استاتور و روتور می شود و بر صافی چیدمان تراشه تأثیر می گذارد و بر عملکرد موتور و دشواری سیم پیچی تراشه ها تأثیر می گذارد.
صافی (TIR)
اگر صافی کل بدنه شفت مطابق با الزامات نباشد، باعث عدم تعادل در بخش هسته شفت می شود که منجر به لرزش موتور می شود. در قسمت بلبرینگ باعث کج شدن سطح تماس شفت و یاتاقان و در نتیجه معیوب شدن موتورهای با سرعت کم و جریان زیاد می شود. در قسمت اکستنشن شفت باعث ایجاد لرزش و نویز در قسمت های اتصال خواهد شد. به طور خلاصه، صاف بودن شفت شرط لازم برای عملکرد عادی موتور است. در محیط های خاص، مواد شفت باید درجه خاصی از مقاومت در برابر خوردگی داشته باشد.
