CN103795175A - 串励电机及其制造方法 - Google Patents

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CN103795175A CN201210426494.0A CN201210426494A CN103795175A CN 103795175 A CN103795175 A CN 103795175A CN 201210426494 A CN201210426494 A CN 201210426494A CN 103795175 A CN103795175 A CN 103795175A
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谢伟
李大尉
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Abstract

一种串励电机,包括转子组件、定子组件、前支架、后支架、前滚珠轴承、后滚珠轴承和波形弹性垫圈;波形弹性垫圈的外部直径比后支架之轴承室的内部直径略小，其中心通孔的直径比后滚珠轴承外圈的内部直径略小;前滚珠轴承位于前支架的轴承室内,前滚珠轴承的外圈与前支架的轴承室呈过渡配合;转轴前端设置为台阶轴,该台阶轴插入前滚珠轴承之内圈的内孔内呈间隙配合;转轴后端插入后滚珠轴承之内圈的内孔内呈紧配合;波形弹性垫圈位于后支架之轴承室的底部;后滚珠轴承位于后支架的轴承室内,后滚珠轴承的外圈与后支架的轴承室呈滑动配合。本发明串励电机具有装配效率高、容易拆卸、噪音小、轴伸尺寸稳定和转子组件能承受一定轴向负载力等优点。

Description

串励电机及其制造方法
 
【技术领域】
本发明涉及小型和微型电机,特别是涉及交直流通用的串励电机,尤其是涉及装有滚珠轴承的串励电机。本发明还涉及装有滚珠轴承的串励电机的制造方法。
【背景技术】
现有技术U系列,即交直流通用系列小功率串励电机,包括转子组件、前支架、后支架、前滚珠轴承和后滚珠轴承,以及安装于该前、后支架之间的定子组件;转子组件之转轴借助前、后滚珠轴承可转动地设置在前、后支架之间;前滚珠轴承和后滚珠轴承的外圈分别与前支架和后支架的轴承室采用紧配合,即过盈配合,转轴与前滚珠轴承和后滚珠轴承的内孔都采用松配合,即间隙配合。这种结构的串励电机采用多片平垫圈来调节轴伸尺寸(转轴后端面到后支架外端面的距离)和/或一端滚珠轴承之内圈的内孔与转轴需要加胶固定,装配繁琐,而且由于前、后支架与前、后滚珠轴承是紧配合而难以拆卸,同时转子组件在轴向没有预压力,转子组件在起动或运行中,噪音偏大,并且轴伸尺寸难以把握。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种装配效率高、容易拆卸、噪音小、轴伸尺寸稳定和转子组件能承受一定轴向负载力的串励电机。本发明还提供一种了一种串励电机的制造方法。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：
提供一种串励电机,包括转子组件、前支架、后支架、前滚珠轴承和后滚珠轴承,以及安装于所述前、后支架之间的定子组件;所述转子组件包括转轴、固定在该转轴上的转子叠片和固定在该转轴上的换向器,以及设置在所述转子叠片之转子槽内的转子绕组;所述转子组件之转轴借助所述前、后滚珠轴承可转动地设置在所述前、后支架上; 所述串励电机还包括波形弹性垫圈,该波形弹性垫圈的外部直径比所述后支架之轴承室的内部直径略小，所述波形弹性垫圈之中心通孔的直径比所述后滚珠轴承之外圈的内部直径略小;所述前滚珠轴承位于所述前支架的轴承室内,该前滚珠轴承的外圈与所述前支架的轴承室呈过渡配合;所述转轴前端设置为台阶轴,该台阶轴的直径比其相邻转轴部位的直径要小,所述转轴前端的台阶轴插入所述前滚珠轴承之内圈的内孔内呈间隙配合;所述转轴后端插入所述后滚珠轴承之内圈的内孔内呈紧配合,即过盈配合;所述波形弹性垫圈位于所述后支架之轴承室的底部;所述后滚珠轴承位于所述后支架的轴承室内,所述后滚珠轴承的外圈与所述波形弹性垫圈相接触，所述波形弹性垫圈的压力作用于所述后滚珠轴承的外圈上,所述后滚珠轴承的外圈与所述后支架的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴后端从所述波形弹性垫圈的中心通孔和所述后支架的中心通孔中伸出。
所述后支架之轴承室内壁涂覆有一层润滑脂。
所述前滚珠轴承和后滚珠轴承为不同型号的滚珠轴承,其中所述前滚珠轴承之内圈的内孔直径比所述后滚珠轴承之内圈的内孔直径小。
所述转轴后端设有防止所述后滚珠轴承往前端移动的定位卡环。
本发明还提供了一种串励电机的制造方法,包括如下步骤：
A、按常规操作，完成定子组件的制作;
B、按常规操作，完成转子组件的制作，所述转子组件包括转轴、固定在该转轴上的转子叠片和固定在该转轴上的换向器,以及设置在所述转子叠片之转子槽内的转子绕组;在该步骤B中，所述转轴前端设置为台阶轴,该台阶轴的直径比其相邻转轴部位的直径要小；将后滚珠轴承设置在所述转轴后端的轴承位上，并使所述转轴后端的轴承位与所述后滚珠轴承之内圈的内孔呈紧配合,即过盈配合；还可在所述转轴后端设有防止所述后滚珠轴承往前端移动的定位卡环；
C、按常规操作，完成前支架组件的制作，所述前支架组件包括前支架、设置在该前支架上的电刷组件和设置在该前支架轴承室内的前滚珠轴承; 在该步骤C中，所述前滚珠轴承的外圈与所述前支架的轴承室呈过渡配合； 
D、设计制造一片波形弹性垫圈,该波形弹性垫圈的外部直径比后支架之轴承室的内部直径略小，所述波形弹性垫圈之中心通孔的直径比所述后滚珠轴承之外圈的内部直径略小；将所述波形弹性垫圈装入所述后支架之轴承室的底部；可在所述波形弹性垫圈装入所述后支架之轴承室的底部之前，在所述后支架之轴承室内壁涂覆有一层润滑脂；
E、整机装配：将所述定子组件、转子组件、前支架组件和装有波形弹性垫圈的后支架装配在一起，其中所述转轴前端的台阶轴插入所述前滚珠轴承之内圈的内孔内呈间隙配合;所述后滚珠轴承位于所述后支架的轴承室内,所述后滚珠轴承的外圈与所述波形弹性垫圈相接触，所述波形弹性垫圈的压力作用于所述后滚珠轴承的外圈上,所述后滚珠轴承的外圈与所述后支架的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴后端从所述波形弹性垫圈的中心通孔和所述后支架的中心通孔中伸出；所述定子组件安装于所述前、后支架之间；借助两颗固定螺丝将所述前支架、定子组件、后支架固定在一起。
在上述步骤E中，先将所述转子组件与装有波形弹性垫圈的后支架装配在一起，使所述后滚珠轴承位于所述后支架的轴承室内,该后滚珠轴承的外圈与所述后支架的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴后端从所述波形弹性垫圈的中心通孔和所述后支架的中心通孔中伸出；再依次装配定子组件和前支架组件，使所述转轴前端的台阶轴插入所述前滚珠轴承之内圈的内孔内呈间隙配合;并借助两颗固定螺丝将所述前支架、定子组件、后支架固定在一起。
同现有技术相比较，本发明串励电机及其制造方法的有益效果在于：
1、装配效率高和容易拆卸:前滚珠轴承的外圈与前支架的轴承室呈过渡配合; 而后滚珠轴承的外圈与后支架的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合;转轴前端设置台阶轴,该台阶轴与前滚珠轴承之内圈的内孔呈间隙配合;这种结构装配简单和方便,而且很容易拆卸,噪音也小;
2、噪音小、轴伸尺寸稳定和转子组件能承受一定轴向负载力:在后支架之轴承室的底部放置波形弹性垫圈,该波形弹性垫圈的压力作用于所述后滚珠轴承的外圈上，所述后滚珠轴承之内圈的内孔又与所述转轴后端的轴承位呈紧配合，这样所述波形弹性垫圈就能给转子组件之转轴一定的轴向预压力,在转子组件起动或运转时,能起到轴向缓冲作用；所述波形弹性垫圈在给转子组件之转轴预压力后,就能减轻转子组件之转轴的轴向窜动,从而有效地降低了噪音;而波形弹性垫圈还能保证轴伸尺寸的稳定,同时也不用再添加多片平垫圈来调节轴伸尺寸了,装配时也简单和方便,提高了装配时的效率;
3、特意在转轴前端设置台阶轴,该台阶轴可保证前滚珠轴承不会往后端移动;
4、在后支架之轴承室内壁涂覆有一层润滑脂,也有效地降低了噪音;
5、前滚珠轴承和后滚珠轴承采用不同的型号,其中前滚珠轴承之内圈的内孔直径比所述后滚珠轴承之内圈的内孔直径小,这样只需在转轴前端加工一小段尺寸较小的台阶轴来与前滚珠轴承之内圈的内孔配合即可,提高了转轴的材料利用率,节约了成本。
综上所述,本发明串励电机具有装配效率高、容易拆卸、噪音小、轴伸尺寸稳定和转子组件能承受一定轴向负载力等优点。
【附图说明】
图1是本发明串励电机的正投影主视示意图；
图2是所述串励电机的分解状态轴测投影示意图；
图3是所述串励电机的分解状态正投影主视示意图。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1至图3,一种串励电机,包括转子组件40、前支架20、后支架30、前滚珠轴承50和后滚珠轴承60,以及安装于所述前、后支架20、30之间的定子组件10;所述转子组件40包括转轴41、固定在该转轴41上的转子叠片42和固定在该转轴41上的换向器43,以及设置在所述转子叠片42之转子槽内的转子绕组44;所述转子组件40之转轴41借助所述前、后滚珠轴承50、60可转动地设置在所述前、后支架20、30上; 所述串励电机还包括波形弹性垫圈90,该波形弹性垫圈90的外部直径比所述后支架30之轴承室31的内部直径略小，所述波形弹性垫圈90之中心通孔的直径比所述后滚珠轴承60外圈的内部直径略小;所述前滚珠轴承50位于所述前支架20的轴承室内,该前滚珠轴承50的外圈与所述前支架20的轴承室呈过渡配合;所述转轴41前端设置为台阶轴411,该台阶轴411的直径D1比其相邻转轴41部位的直径D2要小, 所述转轴41前端的台阶轴411插入所述前滚珠轴承50之内圈的内孔内呈间隙配合;所述转轴41后端插入所述后滚珠轴承60之内圈的内孔内呈紧配合,即过盈配合;所述波形弹性垫圈90位于所述后支架30之轴承室31的底部;所述后滚珠轴承60位于所述后支架30的轴承室31内,所述后滚珠轴承60的外圈与所述波形弹性垫圈90相接触，所述波形弹性垫圈90的压力作用于所述后滚珠轴承60的外圈上,所述后滚珠轴承60的外圈与所述后支架30的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴41后端从所述波形弹性垫圈90的中心通孔和所述后支架30的中心通孔中伸出。
参见图2和图3,所述后支架30之轴承室31内壁涂覆有一层润滑脂。
参见图2和图3,所述前滚珠轴承50和后滚珠轴承60为不同型号的滚珠轴承,其中所述前滚珠轴承50之内圈的内孔直径比所述后滚珠轴承60之内圈的内孔直径小。
参见图3,所述转轴41后端设有防止所述后滚珠轴承60往前端移动的定位卡环99。
参见图2和图3,标号45的是风叶,该风叶45固定在转轴41上。参见图3,标号71的是电刷,标号72的是电刷弹簧,标号80的是固定螺丝,标号81的是套在固定螺丝80上的弹性垫圈。
参见图1至图3,本发明还提供了一种串励电机的制造方法,包括如下步骤：
A、按常规操作，完成定子组件10的制作;
B、按常规操作，完成转子组件40的制作，所述转子组件40包括转轴41、固定在该转轴41上的转子叠片42和固定在该转轴41上的换向器43,以及设置在所述转子叠片42之转子槽内的转子绕组44;在该步骤B中，所述转轴41前端设置为台阶轴411,该台阶轴411的直径D1比其相邻转轴41部位的直径D2要小；将后滚珠轴承60设置在所述转轴41后端的轴承位上，并使所述转轴41后端的轴承位与所述后滚珠轴承60之内圈的内孔呈紧配合,即过盈配合；还可在所述转轴41后端设有防止所述后滚珠轴承60往前端移动的定位卡环99；
C、按常规操作，完成前支架组件的制作，所述前支架组件包括前支架20、设置在该前支架20上的电刷组件和设置在该前支架20轴承室内的前滚珠轴承50; 在该步骤C中，所述前滚珠轴承50的外圈与所述前支架20的轴承室呈过渡配合；电刷组件包括两支电刷71、两个电刷弹簧72和两件电刷架（图中未标出）；
D、设计制造一片波形弹性垫圈90,该波形弹性垫圈90的外部直径比后支架30之轴承室31的内部直径略小，所述波形弹性垫圈90之中心通孔的直径比所述后滚珠轴承60外圈的内部直径略小；将所述波形弹性垫圈90装入所述后支架30之轴承室31的底部；可在所述波形弹性垫圈90装入所述后支架30之轴承室31的底部之前，在所述后支架30之轴承室31内壁涂覆有一层润滑脂；
E、整机装配：将所述定子组件10、转子组件40、前支架组件和装有波形弹性垫圈90的后支架30装配在一起，其中所述转轴41前端的台阶轴411插入所述前滚珠轴承50之内圈的内孔内呈间隙配合;所述后滚珠轴承60位于所述后支架30的轴承室31内,所述后滚珠轴承60的外圈与所述波形弹性垫圈90相接触，所述波形弹性垫圈90的压力作用于所述后滚珠轴承60的外圈上,所述后滚珠轴承60的外圈与所述后支架30的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴41后端从所述波形弹性垫圈90的中心通孔和所述后支架30的中心通孔中伸出；所述定子组件10安装于所述前、后支架20、30之间；借助两颗固定螺丝80将所述前支架20、定子组件10、后支架30固定在一起。
在上述步骤E中，先将所述转子组件40与装有波形弹性垫圈90的后支架30装配在一起，使所述后滚珠轴承60位于所述后支架30的轴承室31内,该后滚珠轴承60的外圈与所述后支架30的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴41后端从所述波形弹性垫圈90的中心通孔和所述后支架30的中心通孔中伸出；再依次装配定子组件10和前支架组件，使所述转轴41前端的台阶轴411插入所述前滚珠轴承50之内圈的内孔内呈间隙配合;并借助两颗固定螺丝80将所述前支架20、定子组件10、后支架30固定在一起。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种串励电机,包括转子组件(40)、前支架(20)、后支架(30)、前滚珠轴承(50)和后滚珠轴承(60),以及安装于所述前、后支架(20、30)之间的定子组件(10);所述转子组件(40)包括转轴(41)、固定在该转轴(41)上的转子叠片(42)和固定在该转轴(41)上的换向器(43),以及设置在所述转子叠片(42)之转子槽内的转子绕组(44);所述转子组件(40)之转轴(41)借助所述前、后滚珠轴承(50、60)可转动地设置在所述前、后支架(20、30)上;其特征在于：
还包括波形弹性垫圈(90),该波形弹性垫圈(90)的外部直径比所述后支架(30)之轴承室(31)的内部直径略小，所述波形弹性垫圈(90)之中心通孔的直径比所述后滚珠轴承(60)之外圈的内部直径略小;所述前滚珠轴承(50)位于所述前支架(20)的轴承室内,该前滚珠轴承(50)的外圈与所述前支架(20)的轴承室呈过渡配合;所述转轴(41)前端设置为台阶轴(411),该台阶轴(411)的直径(D1)比其相邻转轴(41)部位的直径(D2)要小, 所述转轴(41)前端的台阶轴(411)插入所述前滚珠轴承(50)之内圈的内孔内呈间隙配合;所述转轴(41)后端插入所述后滚珠轴承(60)之内圈的内孔内呈紧配合,即过盈配合;所述波形弹性垫圈(90)位于所述后支架(30)之轴承室(31)的底部;所述后滚珠轴承(60)位于所述后支架(30)的轴承室(31)内，所述后滚珠轴承(60)的外圈与所述波形弹性垫圈(90)相接触，所述波形弹性垫圈(90)的压力作用于所述后滚珠轴承(60)的外圈上,所述后滚珠轴承(60)的外圈与所述后支架(30)的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴(41)后端从所述波形弹性垫圈(90)的中心通孔和所述后支架(30)的中心通孔中伸出。
2.根据权利要求1所述的串励电机，其特征在于：
所述后支架(30)之轴承室(31)内壁涂覆有一层润滑脂。
3.根据权利要求1所述的串励电机，其特征在于：
所述前滚珠轴承(50)和后滚珠轴承(60)为不同型号的滚珠轴承,其中所述前滚珠轴承(50)之内圈的内孔直径比所述后滚珠轴承(60)之内圈的内孔直径小。
4.根据权利要求1至3之任一项所述的串励电机,其特征在于：
所述转轴(41)后端设有防止所述后滚珠轴承(60)往前端移动的定位卡环(99)。
5.一种串励电机的制造方法,包括如下步骤：
A、按常规操作，完成定子组件(10)的制作;
B、按常规操作，完成转子组件(40)的制作，所述转子组件(40)包括转轴(41)、固定在该转轴(41)上的转子叠片(42)和固定在该转轴(41)上的换向器(43),以及设置在所述转子叠片(42)之转子槽内的转子绕组(44);
C、按常规操作，完成前支架组件的制作，所述前支架组件包括前支架(20)、设置在该前支架(20)上的电刷组件和设置在该前支架(20)轴承室内的前滚珠轴承(50);
其特征在于,还包括如下步骤：
在上述步骤B中，所述转轴(41)前端设置为台阶轴(411),该台阶轴(411)的直径(D1)比其相邻转轴(41)部位的直径(D2)要小；将后滚珠轴承(60)设置在所述转轴(41)后端的轴承位上，并使所述转轴(41)后端的轴承位与所述后滚珠轴承(60)之内圈的内孔呈紧配合,即过盈配合；
在上述步骤C中，所述前滚珠轴承(50)的外圈与所述前支架(20)的轴承室呈过渡配合；
D、设计制造一片波形弹性垫圈(90),该波形弹性垫圈(90)的外部直径比后支架(30)之轴承室(31)的内部直径略小，所述波形弹性垫圈(90)之中心通孔的直径比所述后滚珠轴承(60)之外圈的内部直径略小；将所述波形弹性垫圈(90) 装入所述后支架(30)之轴承室(31)的底部；
E、整机装配：将所述定子组件(10)、转子组件(40)、前支架组件和装有波形弹性垫圈(90)的后支架(30)装配在一起，其中所述转轴(41)前端的台阶轴(411)插入所述前滚珠轴承(50)之内圈的内孔内呈间隙配合;所述后滚珠轴承(60)位于所述后支架(30)的轴承室(31)内,所述后滚珠轴承(60)的外圈与所述波形弹性垫圈(90)相接触，所述波形弹性垫圈(90)的压力作用于所述后滚珠轴承(60)的外圈上,所述后滚珠轴承(60)的外圈与所述后支架(30)的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴(41)后端从所述波形弹性垫圈(90)的中心通孔和所述后支架(30)的中心通孔中伸出；所述定子组件(10)安装于所述前、后支架(20、30)之间；借助两颗固定螺丝（80）将所述前支架(20)、定子组件(10)、后支架(30)固定在一起。
6.根据权利要求5所述的串励电机的制造方法，其特征在于：
上述步骤D中，在所述波形弹性垫圈（90）装入所述后支架（30）之轴承室（31）的底部之前，在所述后支架(30)之轴承室(31)内壁涂覆有一层润滑脂。
7.根据权利要求5所述的串励电机的制造方法，其特征在于：
所述前滚珠轴承(50)和后滚珠轴承(60)为不同型号的滚珠轴承,其中所述前滚珠轴承(50)之内圈的内孔直径比所述后滚珠轴承(60)之内圈的内孔直径小。
8.根据权利要求5所述的串励电机的制造方法，其特征在于：
在上述步骤E中，先将所述转子组件(40)与装有波形弹性垫圈(90)的后支架(30)装配在一起，使所述后滚珠轴承(60)位于所述后支架(30)的轴承室(31)内,该后滚珠轴承(60)的外圈与所述后支架(30)的轴承室呈滑动配合,即呈间隙配合；所述转轴(41)后端从所述波形弹性垫圈(90)的中心通孔和所述后支架(30)的中心通孔中伸出；
再依次装配定子组件(10)和前支架组件，使所述转轴(41)前端的台阶轴(411)插入所述前滚珠轴承(50)之内圈的内孔内呈间隙配合;并借助两颗固定螺丝（80）将所述前支架(20)、定子组件(10)、后支架(30)固定在一起。
9.根据权利要求5至8之任一项所述的串励电机的制造方法,其特征在于：
所述转轴(41)后端设有防止所述后滚珠轴承(60)往前端移动的定位卡环(99)。
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