JBT 10271-2001 数控机床直流主轴电动机 通用技术条件.pdf

ICS 25.040.20 J50 JB/T 10271－－2001 数控机床直流主轴电动机 通 用 技 术 条 件 General specification for D. C. spindle motors 2001-06-04 发布 2001-10-01 实施 中 国 机 械 工 业 联 合 会 发 布 I 前言 1 范围1 2 引用标准1 3 定义1 4 型号和结构2 5 技术要求3 6 试验方法9 7 检验规则13 8 质量保证期15 9 标志、包装、运输和贮存15 JB/T 10271－－2001 目 次 II 前 言 数控机床所用直流主轴电动机大多采用直流电动机结构， 但与普通直流电动机又有不同， 所以不能 套用直流电动机的标准，且没有相应国际标准及国外先进国家标准。 本标准编写目的旨在使国内产品向国际水平靠拢，并能指导行业生产。 本标准根据 JB/T 88321999机床数字控制系统 通用技术条件要求，在国际电工委员会 IEC 60034–1旋转电机 定额与性能 （1996年版）和 IEC 72–1旋转电机尺寸与功率等级 （1991 年版） 的基础上， 参考国际著名大公司的产品样本并结合我国企业生产情况编制的， 并尽可能与上述国际标准 的有关规定保持一致。 本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位北京机床研究所。 本标准主要起草人厉承兆。 本标准于 2001 年 6 月首次发布。 本标准委托北京机床研究所负责解释。 JB/T 10271－－2001 1 1 范围 本标准规定了数控机床用直流主轴电动机的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和 贮存。 本标准适用于数控机床及类似用途的直流主轴电动机（以下简称电动机） 。 2 引用标准 下列标准所包含的条文， 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 7552000 旋转电机 定额和性能（idt IEC 60034–1∶1996） GB/T 13111989 直流电机试验方法（neq IEEE 113∶1973） GB/T 2423.31993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Ca恒定湿热试验方法 （eqv IEC 60068–2–3∶1984） GB/T 2423.161999 电工电子产品环境试验 第 2 部分试验方法 试验 J和导则 长霉（idt IEC 60068–2–10∶1988） GB/T 2423.171993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Ka盐雾试验方法 （eqv IEC 60068–2–11∶1981） GB/T 28281987 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查） GB 42081993 外壳防护等级（IP 代码） （eqv IEC 529∶1989） GB/T 4772.14772.21999 旋转电机尺寸和输出功率等级（idt IEC 72∶1990） GB/T 48311984 电机产品型号编制方法 GB 100682000 轴中心高为 56mm 及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及 限值（idt IEC 60034–14∶1996） GB/T 10069.11988 旋转电机噪声测定方法及限值 噪声工程测定方法 （neq ISO 61680–1∶1986） GB/T 133841992 机电产品包装 通用技术条件 3 定义 本标准采用下列定义。 3. 1 连续额定输出功率 在电动机温升不超过允许温升的条件下，电动机能长期工作的区域称为连续工作区。在连续工作 中国机械工业联合会 2001-06-04 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 数控机床直流主轴电动机 通 用 技 术 条 件 General specification for D. C. spindle motors JB/T 10271－－2001 2001-10-01 实施 JB/T 10271－－2001 2 区内，电动机所能输出的最大功率称为连续额定输出功率。简称为额定功率。 3. 2 短时工作制（S2）时的额定输出功率 在 S2 30min工作区内，电动机所能输出的最大功率。 3. 3 连续周期工作制（S6）时的额定输出功率 在 S6 50工作区（循环时间10min；接通 5min，断开 5min）内，电动机所能输出的最大功率。 3. 4 额定转矩 在连续工作区内，电动机所能输出的最大转矩。 3. 5 额定转速（基本转速） 在连续工作区内，在额定转矩下，电动机达到最大功率时的转速。 3. 6 最高转速 在连续工作区内，电动机允许的最大转速。 3. 7 额定电流 电动机在连续工作区内，对应额定转矩时的电枢电流。 3. 8 最高电压 在额定转速下，短时工作制（S2）时对应该点最大功率时的电动机端子间的电压。 4 型号和结构 4. 1 型号命名 电动机的型号命名按 GB/T 4831的规定，由产品代号、规格代号和补充代号等部分组成。 4. 1. 1 产品代号 产品代号用大写汉语拼音字母表示 ZZT表示机床主轴用他激直流电动机； ZZY表示机床主轴用永磁直流电动机。 4. 1. 2 规格代号 规格代号用机座号（中心高） （底脚安装电动机）或凸缘号（凸缘安装电动机）和机座长度表示。 安装尺寸以及轴伸、键和键槽的尺寸，按 GB/T 4772.11999 中表 1表 4 的规定。 4. 1. 3 补充代号 补充代号仅用于有此要求的电动机（如指定额定转速或反馈部件） 。补充代号用汉语拼音字母或阿 拉伯数字表示。补充代号的含义应在产品说明书中说明。 4. 1. 4 型号示例 底脚安装、机座号为 112S（S 表示短铁芯即指短的底脚螺栓通孔轴线间的距离） 、额定转速为 1500r/min 的他激式直流主轴电动机 凸缘安装、凸缘号为FF115（FF 表示凸缘上有通孔） 、额定转速为 1500r/min的他激式直流主轴电 1500112SZZT 补充代号 规格代号 产品代号 1500FF115ZZT 补充代号 规格代号 JB/T 10271－－2001 3 动机 4. 2 基本外形结构及安装型式 电动机的安装型式为底脚安装或凸缘安装。 电动机的基本轴伸型式为键槽轴伸。 反馈元件可安装于电动机后罩内。 5 技术要求 5. 1 环境适应性 5. 1. 1 气候环境适应性 电动机的工作气候环境条件及贮存、运输气候环境条件见表 1。 表 1 项 目 工作气候条件 贮存、运输气候条件 环境温度 040℃ –4055℃ 相对湿度 3095（不凝露） ≤95（40℃） 大气压强 86106kPa 86106kPa 5. 1. 2 海拔高度 当海拔高度不超过 1000m时，电动机应能保证各项技术指标。当海拔高度超过 1000m时，需考虑 空气冷却效果的减弱，此时需按制造厂与用户之间的协议进行设计和使用。 5. 2 外观及装配质量 5. 2. 1 外观 电动机表面不应有锈蚀、涂覆层脱落、碰伤和划痕，紧固件联接应牢固，接线装置标记及铭牌的字 迹和内容应清楚无误且不得脱落。 5. 2. 2 外形及安装尺寸 电动机外形及安装尺寸示意见图 1。 JB/T 10271－－2001 4 图 1 电动机外形尺寸示意 各尺寸符号的意义如下 A底脚螺栓通孔轴线间的距离（端视） ； AA底脚的宽度（端视） ； AB底脚外边缘间的距离（端视） ； AC电动机直径或两侧面间最大距离； AD电动机垂直中心线至接线盒或其他固定在电动机侧面的最凸出部件边缘的距离； B底脚螺栓通孔轴线间的距离； JB/T 10271－－2001 5 BA底脚长度； BB底脚外边缘间的距离（侧视） ； C轴伸肩至最近的底脚螺栓通孔轴线的距离； D轴伸直径； E从轴肩起的轴伸长度； F轴伸端键槽的宽度； G轴伸端由键槽底至对面外圆表面的距离； GA轴伸端由键的顶面至对面外圆表面的距离； GD轴伸端键的高度； GE轴伸端外圆表面至键槽底的深度； H电动机轴线至底脚底面的距离（基本尺寸） ； HA底脚厚度； HC卧式电动机顶面至底脚底面的距离； HD安装于电动机顶部的吊环、接线盒或其他最凸出部件的顶面至底脚底面的距离； K底脚通孔直径或长圆形孔的宽度； L电动机的总长； LA凸缘厚度； LB凸缘安装面至电动机端面的距离； M凸缘安装孔基圆直径； N凸缘止口直径； P凸缘外径，如不是圆形，为最大半径尺寸的两倍； R凸缘安装面至轴伸肩的距离； S凸缘螺栓通孔直径； T凸缘止口高度。 5. 2. 3 轴伸径向圆跳动 电动机轴伸外圆配合表面的径向圆跳动应不大于表 2的规定， 具体数值应在专用技术条件中作出规 定。 表 2 轴 伸 直 径 D mm 轴 伸 径 向 圆 跳 动 μm 1018 20 1830 25 3050 30 5080 35 80120 40 5. 2. 4 凸缘止口对电动机轴线的径向圆跳动和凸缘安装面对电动机轴线的端面圆跳动 JB/T 10271－－2001 6 凸缘止口对电动机轴线的径向圆跳动和凸缘安装面对电动机轴线的端面圆跳动应不大于表 3 的规 定，具体数值应在专用技术条件中作出规定。 表 3 凸 缘 号 FF N mm P mm 最大圆跳动 μm 100 80 120 60 115 95 140 60 130 110 160 80 165 130 200 80 215 180 250 80 265 230 300 80 300 250 350 100 350 300 400 100 400 350 450 100 500 450 550 100 600 550 660 120 740 680 800 120 5. 3 出线方式及标记 电动机的动力电源端子和反馈元件的出线方式是通过接线盒或插头座引出。 接线头应有明显的标记 并应符合专用技术条件的规定。 5. 4 电气性能要求 本标准中只规定了直流主轴电动机本身的电气性能要求， 对于安装在电动机内的反馈元件应符合相 应标准的要求。 5. 4. 1 绝缘电阻 在正常试验气候条件及专用技术条件规定的极限低温条件下电动机电枢绕组对机壳的绝缘电阻应 不小于 20MΩ，在规定高温条件下绝缘电阻应不小于 5MΩ，湿热试验后的绝缘电阻应不小于1MΩ。 绝缘电阻检查用兆欧表的电压值应符合表 4的规定。 表 4 V 耐电压试验时的试验电压 兆 欧 表 电 压 5001000 500 ≥1500 1000 5. 4. 2 耐电压 电动机绕组与机壳之间应能承受表 5 规定的试验电压、历时 1min的耐电压试验，应无绝缘击穿或 飞弧，且绕组的漏电流有效值应符合表 6 的规定。试验后应立即测量绝缘电阻并应符合 5.4.1的规定。 试验电压的频率为 50Hz，并尽可能为正弦波。出厂检验时，1min的耐电压试验可用 5s 试验代替，试 JB/T 10271－－2001 7 验电压不变。重复进行耐电压试验时，试验电压为规定值的 80。 表 5 V 电 动 机 试验电压（有效值） 额定功率≤1kW 500V 加 2 倍最高电压 额定功率1k W 1000V 加 2 倍最高电压，但最低为 1500V 表 6 机座号或凸缘号 22 水平 全部时间 6. 27 电磁兼容性试验 当专用技术条件有要求时，按 GB 7552000中第 12章的规定进行电磁兼容性试验检查，并应符 合 5.4.21 的规定。 6. 28 盐雾试验 当专用技术条件有要求时， 按 GB/T 2423.17 规定的方法进行盐雾试验，试验后电动机应符合 5.4.22 的规定。 6. 29 长霉试验 当专用技术条件有要求时， 按 GB/T 2423.16 规定的方法进行长霉试验，试验后电动机应符合 5.4.23 的规定。 6. 30 振动试验 按 GB 10068规定的方法进行振动试验，试验结果应符合 5.4.24的要求。 6. 31 外壳防护等级试验 外壳防护等级试验按 GB 4208的有关规定进行，应符合 5.4.25 的要求。并按 5.4.25 的要求检查电 动机的接地。 6. 32 重量 用感量不低于 1的衡器称取电动机的重量，应符合 5.4.26的要求。 JB/T 10271－－2001 13 7 检验规则 7. 1 检验分类 电动机的检验分出厂检验和型式检验。 7. 2 出厂检验项目及规则 出厂检验项目按表 8的规定。 表 8 序号 项 目 技术要求 试验方法 试验样机编号 出厂检验 型式检验 1 外观 5.2.1 6.2 1，2，3，4 √ √ 2 外形及安装尺寸 5.2.2 6.3 1，2，3，4 √ √ 3 轴伸径向圆跳动 5.2.3 6.4 1，2，3，4 √ √ 4 凸缘止口对轴线径向圆跳动 5.2.4 6.5 1，2，3，4 √ √ 5 凸缘安装面对轴线端面圆跳动 5.2.4 6.6 1，2，3，4 √ √ 6 出线方式及标记 5.3 6.7 1，2 √ √ 7 绝缘电阻 5.4.1 6.8 1，2，3，4 √ √ 8 耐电压试验 5.4.2 6.9 1，2，3，4 √ √ 9 空载电流 5.4.3 6.10 1，2，3，4 √ √ 10 旋转方向 5.4.4 6.11 1，2，3，4 √ √ 11 额定转速 5.4.5 6.12 1，2，3，4 √ √ 12 额定转矩 5.4.6 6.13 1，2，3，4 √ √ 13 额定功率 5.4.7 6.14 1，2，3，4 √ √ 14 最高转速 5.4.9 6.15 1，2，3，4 √ √ 15 最高电压 5.4.8 6.16 1，2，3，4 √ 16 短时工作制额定输出功率 5.4.10 6.16 1，2，3，4 √ 17 连续周期工作制额定输出功率 5.4.11 6.17 1，2，3，4 √ 18 转子转动惯量 1） 5.4.12 6.18 1，2 √ 19 超速 5.4.13 6.19 1，2，3，4 √ 20 过载能力 5.4.14 6.20 1，2，3，4 √ 21 温升 5.4.15 6.21 1，2，3，4 √ 22 高、低温贮存 2） 5.4.16 6.22 1，2，3，4 √ 23 恒定湿热 2） 5.4.17 6.23 1，2 √ 24 换向火花 5.4.18 6.24 1，2，3，4 √ 25 噪声 5.4.19 6.25 1，2，3，4 √ 26 可靠性 4） 5.4.20 6.26 1，2，3，4 √ JB/T 10271－－2001 14 表 8（完） 序号 项 目 技术要求 试验方法 试验样机编号 出厂检验 型式检验 27 电磁兼容性 2）、4） 5.4.21 6.27 1，2，3，4 √ 28 盐雾 2）、4） 5.4.22 6.28 1，2 √ 29 长霉 3）、4） 5.4.23 6.29 3，4 √ 30 振动 5.4.24 6.30 3，4 √ 31 外壳防护等级 4） 5.4.25 6.31 3，4 √ 32 重量 4） 5.4.26 6.32 1，2 √ 1 用两台同型号电动机转子部件进行测试。 2 只有在专用技术条件中作出规定，才进行试验。 3 只对湿热带型电动机进行检验。 4 只在新产品设计定型时进行试验。 出厂检验抽样按 GB/T 2828 中正常检查水平Ⅱ一次抽样方案进行，其合格质量水平（AQL）为 2.5 （每百单位产品不合格品数） 。制造厂的入库检验按出厂检验项目逐台进行，全部项目合格后，方能作 为合格品入库。 出厂检验中，电动机若有一项或一项以上不合格，则该电动机为不合格品。 产品在制造单位库房中存放超过一年时，应在出厂前重新进行出厂检验。 7. 3 型式检验项目及规则 型式检验项目按表 8的规定。 7. 3. 1 有下列情况之一时，一般应进行型式检验 a 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定； b 已定型产品，当其电磁设计、机械结构或在制造过程中工艺和所用材料的变更足以引起性能和 参数变化时，要求根据上述变更可能产生的影响进行有关项目试验； c 产品长期停产后，恢复生产时； d 产品正常生产时，每两年进行一次型式检验，此时盐雾、长霉和可靠性试验等项目可不进行。 当批量小时，允许制造厂与用户另行协商。 7. 3. 2 样机数量 从能代表相应生产阶段的产品中抽取六台，其中四台作为试验样机，两台作为存放对比用。 7. 3. 3 型式检验结果的评定 型式检验时， 如果有任何一项不符合本标准规定， 则取两倍于不合格数量的电动机重复该试验。如 果重复试验合格， 除第一次试验不合格的电动机外，其余均认为符合本标准。如重复试验仍不合格，则 判为通不过型式检验。 7. 3. 4 同类型产品的定型鉴定 同时提交两种以上型号的同类同机座号的电动机定型鉴定时， 每种型号均提交四台样机， 所有样机 应通过出厂检验， 再选取四台有代表性的不同型号电动机进行其余项目试验。 样机型号选定后不允许更 换。试验结果评定同 7.3.3。 JB/T 10271－－2001 15 7. 3. 5 定型鉴定合格的范围 若定型鉴定试验合格， 则认为同时提交的同类型电动机均定型鉴定合格。 此后生产的主要结构尺寸 相同的同类型电动机也认为定型鉴定合格，可不再进行定型鉴定检验。 8 质量保证期 在用户遵守保管、运输、安装和使用规程的条件下，自制造厂发货之日起（依发货凭证为据）18 个月内，凡产品因制造质量不良而发生损坏或工作不正常时，制造厂有责任为用户免费修理和更换。 此内容应写入产品使用说明或其他易于识别的书面上。 9 标志、包装、运输和贮存 9. 1 标志 每台产品在明显部位应有铭牌标记， 并且保证在整个使用期内不致脱落， 铭牌至少应包括以下内容 a 产品名称、产品型号、出厂编号； b 最高电压、额定电流、额定转矩或额定功率、额定转速/最高转速及绝缘等级； c 制造厂名称； d 制造日期。 9. 2 包装 电动机的包装按 GB/T 13384的规定。 9. 3 运输与贮存 电动机的运输工具不作限制，但运输时必须保证电动机不受碰伤，不受雨淋及化学腐蚀。 电动机应存放在环境空气温度–4055℃，相对湿度不大于 95，清洁且通风良好的库房内，空气 中不得含有腐蚀性气体。 JB/T 10271－－2001 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 数控机床直流主轴电动机 通 用 技 术 条 件 JB/T 10271－2001 * 机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行 机 械 科 学 研 究 院 印 刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044） * 开本 8801230 1/16 印张 4 1 1 字数34,000 2001年7月第一版 2001年7月第一次印刷 印数1－500 定价 20.00元 编号 2001－－117 机械工业标准服务网http//www .JB