TENSEY

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2.1 严禁敲击电机轴：

安装过程中，绝对禁止用锤子或其他工具敲击电机轴！这是现场最常见也是最严重的错误安装方式。

图2.1 禁止敲击电机轴

敲击电机轴会带来以下严重危害：

首先是编码器损坏的风险。编码器是精密的光电设备，任何敲击产生的冲击力都可能传递到编码器内部，导致码盘与受光镜面接触磨损甚至破碎。编码器一旦损坏，将导致电机无法正常运行。

其次是轴承损伤。电机轴承是精密机械部件，敲击产生的冲击力会损坏轴承滚道和滚珠，导致轴承过早磨损或损坏。轴承损伤后会发出异响，产生振动，严重影响电机性能。

最后是轴变形风险。严重敲击可能导致电机轴弯曲变形，影响电机运转精度。轴弯曲后会产生不平衡振动，加速部件磨损，甚至导致电机卡死。

正确的安装方法是：

• 使用液压压机：对于大型联轴器或皮带轮，应使用液压压机进行压装，压装速度要慢，避免冲击。

• 采用热装工艺：对于过盈配合的部件，可以将工件加热到适当温度后安装，热装温度一般不超过120°C，加热均匀，避免局部过热。

• 采用定位工装：设计专门的定位工装，避免敲击安装。

2.2 电机轴的径向力和轴向力限制：

电机轴所能承受的径向力和轴向力是有限度的，必须在操作说明中规定的最大值范围内。径向力是指垂直于电机轴方向的力，通常由皮带传动、齿轮传动等产生；轴向力是指沿着电机轴方向的力，通常由蜗轮蜗杆传动、斜齿轮传动等产生。

图2.2 电机径向力（S200参考手册中的技术数据节选）

图2.3 电机轴向力（S200参考手册中的技术数据节选）

超出限制的力会导致以下问题：

• 轴承过早磨损：径向力过大会导致轴承滚道不均匀磨损，产生异响和振动，缩短轴承寿命。

• 轴弯曲变形：径向力过大可能导致电机轴弯曲，影响定位精度和运行平稳性。

• 电机性能下降：过大的轴向力会影响电机的轴向间隙，影响电机性能。

根据S200操作手册（"轴向力和径向力"章节），安装联轴器时必须确保轴向力和径向力小于手册中规定的最大值。

在实际应用中，应留有1.5-2倍的安全余量，确保电机长期稳定运行。

2.3 同轴度要求：

电机轴与负载机械的轴心必须保持在一条直线上，这是保证设备平稳运行的基本要求。如果同轴度不够，会产生交变应力，导致振动和部件损坏。

同轴度不良会带来多方面的危害：

• 产生振动：同轴度偏差会导致电机和负载之间产生交变应力，产生周期性振动，不仅影响设备精度，还会加速部件磨损。

• 轴承损坏：振动会加速轴承磨损，产生异响，严重时导致轴承损坏。

• 电机性能下降：振动会影响电机运行平稳性，降低定位精度。

• 联轴器损坏：不同轴会产生额外的应力，损坏联轴器，特别是刚性联轴器。

图2.4 同轴度要求（S200参考手册中的技术数据节选）

当电机使用凸缘联轴器时，请确保径向偏差小于0.03mm，否则会损坏轴承。对中精度要求因电机转速和联轴器类型而异，根据实际应用来确定对中精度要求。

图2.5联轴器安装与对中调整示意图（左：错误方式；右：正确方式）

同轴度调整方法：

首先，使用百分表或千分表测量电机轴和负载轴的径向跳动量，记录偏差方向和大小。然后，调整电机或负载的位置，使两者同心。推荐使用激光对中仪等专业设备进行精确对中，激光对中仪可以快速准确地测量和调整同轴度，大大提高安装效率。调整完成后，紧固所有固定螺栓，再次测量，确认同轴度符合要求。

2.4 皮带轮安装注意事项：

皮带传动是常见的传动方式，但如果安装不当，会产生过大的径向力，导致电机轴承损坏。正确安装皮带轮需要注意以下几点。

图2.6 皮带轮张力测试

首先，传动带的张紧力必须小于电机允许的最大径向力。

过大的张紧力会产生过大的径向力，导致轴承过早损坏。许多现场人员为了防止皮带打滑，将张紧力调得很大，这是错误的做法。正确的张紧力测量方法是：以45°角旋转电机轴，用拉力计测量传动带各点的张紧力，确保张紧力符合皮带厂家推荐值，且小于电机允许的最大径向力。一般来说，三角带的张紧力约为每英寸带宽10-15N，平带约为每英寸带宽5-10N。

其次，尽量降低皮带轮的轴向偏差。

轴向偏差会使电机轴承受不必要的轴向力，加速轴承磨损。安装时应确保皮带轮端面与电机轴垂直，使用定位工装或百分表检查端面跳动。如果发现偏差，可以使用调整垫片校正。轴向偏差一般不应超过0.05mm/m。

最后，皮带轮安装位置应合理。

皮带轮应尽量靠近电机轴承，这样可以减少悬臂力，降低轴承承受的弯矩。建议皮带轮中心到电机前端面的距离尽量小，如果距离较大，应考虑使用支撑轴承。一般来说，皮带轮悬伸长度不应超过轴径的2-3倍。

2.5 光轴电动机严禁铣键槽：

对于光轴电动机，严禁自行铣键槽。对于带键电动机，避免不带键使用或者修改电动机轴伸，拆装键时也应严格按照要求操作。

自行铣键槽的危害主要体现在几个方面：

• 破坏轴的表面完整性，降低轴的强度，容易产生应力集中，导致轴断裂。

• 铣削过程产生的热量会改变轴的热处理状态，降低轴的硬度和耐磨性。

• 铣削产生的振动可能损坏轴承和编码器，造成严重故障。

• 破坏电机的动平衡，产生振动，影响电机性能。

正确做法是：

• 选用带键槽的标准电机，不要自行修改。

• 如需特殊轴伸，应向厂家定制，不要自行加工。

• 带键电机一定要使用键连接，避免无键直接连接。

2.6 拆装平键：

1. 将平键（①）安装在键槽（②）中，使平键与键槽紧贴。西门子建议在轴伸下放置一个 V 形垫块（③）作为支撑物。

2. 使用一根铜条将平键敲入键槽内。

3.拆除平键时应使用专业扁铲或其他专业工具进行拆除，严谨敲击或蛮力撬取。

① 充分润滑的平键

② 键槽

③ V 形垫块

图2.7 安装平键

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图3.1 S200 1FL2伺服电机法兰安装示意图

3.1 安装尺寸：

安装电机的法兰座必须符合电机的安装尺寸要求。1FLx系列电机的安装尺寸符合IEC标准，主要包括法兰外径、安装孔位置和孔径、轴高、止口尺寸等参数。

图3.2 法兰推荐尺寸

3.2 法兰材料：

应将电动机安装到钢制安装法兰上，使用无漆镀锌钢板作为安装板。

使用钢制安装法兰的好处是多方面的：

• 良好的电气连接：金属法兰可以实现电机外壳的良好接地，确保安全。

• 散热效果：钢的导热性好，有利于电机散热，避免电机过热。

• 足够的机械强度：钢制法兰能承受电机运行产生的振动和冲击，确保安装稳固。

• 加工精度高：钢制材料容易保证加工精度，满足安装要求。

不要在电动机法兰和安装法兰之间插入任何绝热体，如橡胶垫、塑料垫等：

绝热体会严重影响电机的散热性能，导致电机温度升高，可能造成绝缘老化加速、磁钢退磁、性能下降等问题。同时，绝热体还会降低接地效果，增加电磁干扰风险，降低安装刚度，增加振动。

3.3 安装方法：

安装电机时应按照正确的步骤进行，确保安装质量，尽可能保证电机无悬臂安装现象。

第一步，清洁安装面。

确保安装面清洁、平整、无油污和毛刺。油污会影响法兰与电机的接触，导致散热不良；毛刺会影响安装精度，导致电机定位不准。可以使用丙酮或酒精清洁安装面，然后用干布擦干。

第二步，安装电机。

将电机放置在安装位置，对准定位销或定位孔。轻轻放下电机，避免冲击。如果电机较重，应使用起重设备，确保安全。

第三步，紧固螺栓。

按照规定的力矩对角均匀拧紧。紧固时应按照对角线顺序，逐步增加力矩，避免法兰变形。

第四步，检查。

安装完成后，应检查电机轴是否能够灵活转动，无卡滞现象。可以用手轻轻转动电机轴，感受转动是否顺畅，有无异常阻力。如果发现卡滞，应检查安装是否正确，法兰是否变形。

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4.1 自冷却设计

1FLx电机采用自冷却设计，通过电机外壳的自然散热进行冷却。为确保充分散热，在装入状态下，电机的三个侧面需要与相邻部件保持100mm的最小间距。

这是保证电机能够正常散热的最基本要求。如果间距过小，会影响空气流通，导致散热不良。特别是在多电机安装时，更要注意保持足够的间距，避免电机之间相互影响散热。

4.2  环境温度

注意电机的环境温度限制。1FLx电机的标准环境温度范围为：

• 运行环境温度：-15°C 至 +40°C

• 存储环境温度：-20°C 至 +65°C

• 运输环境温度：-15°C 至 +70°C

当环境温度较高时，应考虑额外的散热措施：

• 增加通风设施：安装风扇或通风管道，增加空气流通，带走电机热量。

• 安装散热风扇：在电机端部安装外部散热风扇，强制散热，提高散热效果。

• 降低使用功率：在高温环境下，适当降低电机使用功率，减少发热。

4.3  安装位置

选择合适的安装位置对电机散热非常重要。应将电机安装在通风条件较好的地方：

• 避免安装在密闭空间内，确保空气流通。

• 避免被其他热源包围，如加热器、大功率设备等。

• 确保有足够的进风和出风通道，避免散热受阻。

• 避免在电机上方堆放杂物，影响散热。