CN107764648A - 电机自扣铁芯叠铆力测试机构及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机自扣铁芯叠铆力测试机构及测试方法，解决现有测试机构不利于均衡测力、测试误差大等问题，采用的技术方案：包括钢丝螺套、拉伸工装，所述自扣铁芯上设置轴向的钢丝螺套装配孔，所述钢丝螺套设置在所述钢丝螺套装配孔中，并与所述钢丝螺套装配孔螺接，所述拉伸工装的底板分别扣在所述自扣铁芯的两端，并通过螺钉穿过所述底板、对应的所述钢丝螺套内孔，并与所述钢丝螺套形成一一对应的螺接。技术效果：钢丝螺套本身是一个整体，固定在铁芯螺孔中，与之紧密结合，铁芯螺纹的整体刚性好。拉伸时，施加在螺钉上的拉力通过钢丝螺套传递给铁芯螺孔的螺纹，各冲片受力均匀，拉伸测试精度高。

Description

电机自扣铁芯叠铆力测试机构及测试方法

技术领域

本发明涉及一种电机自扣铁芯叠铆力测试机构及测试方法。

背景技术

电机定子自扣铁芯、转子自扣铁芯，都是由冲片层层叠压而成。各层冲片通过相邻冲片端面上沿圆周均匀分布的自扣铆点连接成一体。

冲片上由模具冲出铆点，铆点从冲片的一面凸出，在冲片的另一面形成凹陷。一个冲片铆点的凸端被压入另一冲片铆点的凹端，两片冲片通过铆点之间的摩擦力连接在一起。

自扣铆点铆接的可靠性决定了铁芯的整体性和可靠性。铆点连接越可靠，铁芯越不容易松散损坏，铁芯长度方向的连接越稳定可靠。自扣铆点的铆接可靠性用叠铆力的大小来评价。测量方法是：对铁芯施加轴向拉力，轴向拉力由小到大逐渐增加，直到组成铁芯的任一冲片的铆点脱开，在铆点脱开这一瞬间对铁芯所施加的轴向拉力值，就是铁芯叠铆力的值。

铁芯由冲片叠铆而成，不是一个均质整体，冲片又很薄，只有零点几毫米厚，测试时要将铁芯稳固的固定在拉伸工装上，又不使冲片变形，相当困难。固定不当、冲片变形，都会影响测试精度。怎样在拉伸夹具上可靠固定铁芯成为叠铆力测量的一个关键。

现有的测试方式有以下几种：

第一种测试方法为：圆柱形铁芯拉伸试验试样的常规夹持方法：

用拉伸工装上的夹头（卡爪）抱紧铁芯外圆或用胀芯胀紧铁芯内孔，利用摩擦力将铁芯与拉伸工装固定在一起。

这种方法的缺点：

1）由于冲片很薄，铁芯受到径向作用力时，两端的冲片容易失稳，发生变形，变形产生局部轴向力，影响测试精度。

2）当夹紧力或胀紧力与铁芯轴线不垂直时，对铁芯的作用力有轴向分力，成为铆点承受测试拉伸力之外的附加载荷，影响测试精度。

3）工装与铁芯内孔或外圆轴向必须有较长的抱紧或胀紧长度，才能固定可靠，铁芯两端被工装抱住或胀住的部分不能被拉伸，铁芯只有中间没被夹具抱紧或撑住部分的冲片处于自由状态，相当部分冲片不能参与拉伸测试，测试结果误差相对较大。

4）由于冲片很薄，工装与铁芯固定时，夹具很难可靠完整夹住靠近端部的几片冲片，使部分冲片只有局部被工装固定住，拉伸时这部分冲片的各铆点受力不均，影响测试精度。

5）工装与铁芯内孔或外圆轴向的抱紧或胀紧长度不易控制，铁芯能够参与拉伸试验的冲片数不稳定，测试数据不能代表铁芯实际情况。

6）拉伸试验操作效率低，对操作能力要求高。

第二种测试方法为：在铁芯上加工出几个垂直于其端面的螺孔，用螺钉将拉伸工装固定在铁芯上。

这种方法的缺陷：

1）由于叠在一起的冲片之间有间隙，螺孔螺纹与螺钉螺纹间的间隙较大，冲片刚性又不好，在锁紧和拉伸时冲片受力不均，局部铆点承受额外附加载荷，影响测试精度。

2）螺钉的轴向装配精度不高。由于螺钉长度精度不高，而冲片厚度只有0.5毫米左右，因此，即使各固定螺钉长度只相差0.5毫米，也会造成有单个铁芯冲片局部与其他冲片联成了一体，局部没有被螺钉练接的情况，铁芯在受到拉伸时，各铆点受力不均，影响测试精度。

3）冲片壁薄，材质较软，攻丝时有可能在某片冲片上出现局部缺口，使螺钉与螺孔结合在长度上受力不均，局部铆点承受额外附加载荷，影响测试精度。

4）铁芯是冲片叠加构成，在上面加工螺孔，其螺纹是不连续的，旋入螺钉时，旋入阻力不一致，以大致相同的扭力拧紧螺钉，旋入深度可能差异较大，出现上述第2）小项的情形。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种电机自扣铁芯叠铆力测试机构及测试方法，通过钢丝螺套装配到钢丝螺套装配孔中，然后通过与钢丝螺套配合的螺钉将测试工作固定到铁芯上，克服螺钉直接与铁芯上的螺孔配合产生的不利情形的出现，大为提高了测试精度及测试效率。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：电机自扣铁芯叠铆力测试机构，其特征在于包括钢丝螺套、拉伸工装，所述自扣铁芯上设置轴向的钢丝螺套装配孔，所述钢丝螺套设置在所述钢丝螺套装配孔中，并与所述钢丝螺套装配孔螺接，所述拉伸工装的底板分别扣在所述自扣铁芯的两端，并通过螺钉穿过所述底板、对应的所述钢丝螺套内孔，并与所述钢丝螺套形成一一对应的螺接。

通过钢丝螺套装配到钢丝螺套装配孔中，然后通过与钢丝螺套配合的螺钉将测试工作固定到铁芯上，克服螺钉直接与铁芯上的螺孔配合产生的不利情形的出现，大为提高了测试精度及测试效率。

本技术方案具有的效果：

1. 钢丝螺套本身是一个整体，固定在铁芯螺孔中，与之紧密结合，铁芯螺纹的整体刚性好。拉伸时，施加在螺钉上的拉力通过钢丝螺套传递给铁芯螺孔的螺纹，各冲片受力均匀，拉伸测试精度高。

2. 钢丝螺套装配孔的直径大于螺钉最大外径，螺钉拧入穿过钢丝螺套后不会与钢丝螺套装配孔干涉，螺钉螺纹旋合位置精度取决于钢丝螺套的长度精度和钢丝螺套的装配精度，而钢丝螺套的长度精度比较高，其轴向安装精度也便于控制，铁芯受到拉伸时，使各冲片的各铆点受力比较均匀。

3. 当攻丝制作钢丝螺套装配孔时，若某些冲片上出现局部缺口时，钢丝螺套能将缺口处残余螺纹与前后冲片螺纹连成一体，避免了紧螺钉时铁芯螺纹轴向受力不均现象的出现。

4. 钢丝螺套的螺纹是连续的，且牙面光滑，旋入阻力小，锁紧扭力基本一致时，旋入深度一致性比较好，也有利于提高测试精度。

5. 拉伸工装固定到铁芯上的操作简单，拧入螺钉时轴向性好，效率高，也不会影响冲片，避免冲片变形。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施： 所述的钢丝螺套为菱形截面的钢丝绕制而成，所述钢丝螺套的内螺纹和外螺纹同轴线。

所述钢丝螺套自由状态的直径大于所述钢丝螺套装配孔的直径。

所述钢丝螺套具有相同截面的内螺牙和外螺牙。

钢丝螺套是一种弹簧状，具有同心（或同轴线）的内螺纹和外螺纹，钢丝的截面形状是内外两个螺牙的组合。自由状态的钢丝螺套直径比钢丝螺套装配孔的直径稍大，装配时钢丝螺套受到钢丝螺套装配孔壁的挤压而压缩，直径变小。装好以后，钢丝螺套由钢丝菱形截面外表面形成的外螺纹依靠螺套径向弹力紧密的贴合在铁芯内螺纹上。螺套菱形钢丝内表面形成标准螺孔，拧入螺钉后，螺套的菱形截面镶嵌于铁芯内螺纹和螺钉外螺纹构成的螺旋槽内，均衡传递螺钉轴向力，大为提高了测试精度。

电机自扣铁芯叠铆力测试机构的测试方法，其特征在于测试方法的步骤包括：

S1，在自扣铁芯的两端分别制作所述钢丝螺套装配孔，所述钢丝螺套装配孔在每个端部形成均匀分布；具体来说，钢丝螺套装配孔的制作方法：制作先将铁芯上的孔按照钢丝螺套安装螺孔底孔直径要求扩到需要深度，再用专用丝攻攻丝。

S2，在每个所述钢丝螺套装配孔中拧入所述的钢丝螺套，使所述钢丝螺套与所述钢丝螺套装配孔形成螺纹连接，所述钢丝螺套在拧入过程中直径变小；

S3，将所述拉伸工装的底板分别扣在所述自扣铁芯的两端，所述螺钉穿过底板上的光孔，进入到所述钢丝螺套的内孔中，与所述钢丝螺套形成螺接；

S4自扣铁芯叠铆力，启动所述拉伸工装，分别对所述自扣铁芯施加轴向向外的拉力，用于测试自扣铁芯的叠铆力。

本发明具有的有益效果：

1. 钢丝螺套本身是一个整体，固定在铁芯螺孔中，与之紧密结合，铁芯螺纹的整体刚性好。拉伸时，施加在螺钉上的拉力通过钢丝螺套传递给铁芯螺孔的螺纹，各冲片受力均匀，拉伸测试精度高。

2. 钢丝螺套装配孔的直径大于螺钉最大外径，螺钉拧入穿过钢丝螺套后不会与钢丝螺套装配孔干涉，螺钉螺纹旋合位置精度取决于钢丝螺套的长度精度和钢丝螺套的装配精度，而钢丝螺套的长度精度比较高，其轴向安装精度也便于控制，铁芯受到拉伸时，使各冲片的各铆点受力比较均匀。

3. 当攻丝制作钢丝螺套装配孔时，若某些冲片上出现局部缺口时，钢丝螺套能将缺口处残余螺纹与前后冲片螺纹连成一体，避免了紧螺钉时铁芯螺纹轴向受力不均现象的出现。

4. 钢丝螺套的螺纹是连续的，且牙面光滑，旋入阻力小，锁紧扭力基本一致时，旋入深度一致性比较好，也有利于提高测试精度。

5. 拉伸工装固定到铁芯上的操作简单，效率高。

附图说明

图1是本发明的铁芯上设置钢丝螺套的结构示意图。

图2是图1的剖视结构示意图。

图3是本发明涉及的拉伸工作与铁芯配合的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-图3所示，电机自扣铁芯叠铆力测试机构，包括钢丝螺套、拉伸工装，所述自扣铁芯1上设置轴向的钢丝螺套装配孔11，所述钢丝螺套2设置在所述钢丝螺套装配孔11中，并与所述钢丝螺套装配孔螺接，所述拉伸工装3的底板31分别扣在所述自扣铁芯的两端，并通过螺钉4穿过所述底板、对应的所述钢丝螺套内孔，并与所述钢丝螺套形成一一对应的螺接。

通过钢丝螺套装配到钢丝螺套装配孔中，然后通过与钢丝螺套配合的螺钉将测试工作固定到铁芯上，克服螺钉直接与铁芯上的螺孔配合产生的不利情形的出现，大为提高了测试精度及测试效率。

本技术方案具有的效果：

1. 钢丝螺套本身是一个整体，固定在铁芯螺孔中，与之紧密结合，铁芯螺纹的整体刚性好。拉伸时，施加在螺钉上的拉力通过钢丝螺套传递给铁芯螺孔的螺纹，各冲片受力均匀，拉伸测试精度高。

2. 钢丝螺套装配孔的直径大于螺钉最大外径，螺钉拧入穿过钢丝螺套后不会与钢丝螺套装配孔干涉，螺钉螺纹旋合位置精度取决于钢丝螺套的长度精度和钢丝螺套的装配精度，而钢丝螺套的长度精度比较高，其轴向安装精度也便于控制，铁芯受到拉伸时，使各冲片的各铆点受力比较均匀。

3. 当攻丝制作钢丝螺套装配孔时，若某些冲片上出现局部缺口时，钢丝螺套能将缺口处残余螺纹与前后冲片螺纹连成一体，避免了紧螺钉时铁芯螺纹轴向受力不均现象的出现。

4. 钢丝螺套的螺纹是连续的，且牙面光滑，旋入阻力小，锁紧扭力基本一致时，旋入深度一致性比较好，也有利于提高测试精度。

5. 拉伸工装固定到铁芯上的操作简单，拧入螺钉时轴向性好，效率高，也不会影响冲片，避免冲片变形。

作为优选： 所述的钢丝螺套2为菱形截面的钢丝绕制而成，所述钢丝螺套的内螺纹和外螺纹同轴线。

所述钢丝螺套2自由状态的直径大于所述钢丝螺套装配孔的直径。

所述钢丝螺套2具有相同截面的内螺牙和外螺牙。

钢丝螺套是一种弹簧状，具有同心（或同轴线）的内螺纹和外螺纹，钢丝的截面形状是内外两个螺牙的组合。自由状态的钢丝螺套直径比钢丝螺套装配孔的直径稍大，装配时钢丝螺套受到钢丝螺套装配孔壁的挤压而压缩，直径变小。装好以后，钢丝螺套由钢丝菱形截面外表面形成的外螺纹依靠螺套径向弹力紧密的贴合在铁芯内螺纹上。螺套菱形钢丝内表面形成标准螺孔，拧入螺钉后，螺套的菱形截面镶嵌于铁芯内螺纹和螺钉外螺纹构成的螺旋槽内，均衡传递螺钉轴向力，大为提高了测试精度。

电机自扣铁芯叠铆力测试机构的测试方法的步骤包括：

S1，在自扣铁芯的两端分别制作所述钢丝螺套装配孔，所述钢丝螺套装配孔在每个端部形成均匀分布；具体来说，钢丝螺套装配孔的制作方法：制作先将铁芯上的孔按照钢丝螺套安装螺孔底孔直径要求扩到需要深度，再用专用丝攻攻丝。

S2，在每个所述钢丝螺套装配孔中拧入所述的钢丝螺套，使所述钢丝螺套与所述钢丝螺套装配孔形成螺纹连接，所述钢丝螺套在拧入过程中直径变小；

S3，将所述拉伸工装的底板分别扣在所述自扣铁芯的两端，所述螺钉穿过底板上的光孔，进入到所述钢丝螺套的内孔中，与所述钢丝螺套形成螺接；

S4自扣铁芯叠铆力，启动所述拉伸工装，分别对所述自扣铁芯施加轴向向外的拉力，用于测试自扣铁芯的叠铆力。

测试时，用螺钉将两个拉伸工装的底板分别固定在铁芯两端，，然后拉伸工装运行，施加拉伸力向两端拉伸，直至铁芯被拉断。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.电机自扣铁芯叠铆力测试机构，其特征在于包括钢丝螺套、拉伸工装，所述自扣铁芯上设置轴向的钢丝螺套装配孔，所述钢丝螺套设置在所述钢丝螺套装配孔中，并与所述钢丝螺套装配孔螺接，所述拉伸工装的底板分别扣在所述自扣铁芯的两端，并通过螺钉穿过所述底板、对应的所述钢丝螺套内孔，并与所述钢丝螺套形成一一对应的螺接。

2.根据权利要求1所述的电机自扣铁芯叠铆力测试机构，其特征在于所述的钢丝螺套为菱形截面的钢丝绕制而成，所述钢丝螺套的内螺纹和外螺纹同轴线。

3.根据权利要求2所述的电机自扣铁芯叠铆力测试机构，其特征在于所述钢丝螺套自由状态的直径大于所述钢丝螺套装配孔的直径。

4.根据权利要求3所述的电机自扣铁芯叠铆力测试机构，其特征在于所述钢丝螺套具有相同截面的内螺牙和外螺牙。

5.根据权利要求1所述的电机自扣铁芯叠铆力测试机构的测试方法，其特征在于测试方法的步骤包括：

S1，在自扣铁芯的两端分别制作所述钢丝螺套装配孔，所述钢丝螺套装配孔在每个端部形成均匀分布；

S2，在每个所述钢丝螺套装配孔中拧入所述的钢丝螺套，使所述钢丝螺套与所述钢丝螺套装配孔形成螺纹连接，所述钢丝螺套在拧入过程中直径变小；

S3，将所述拉伸工装的底板分别扣在所述自扣铁芯的两端，所述螺钉穿过底板上的光孔，进入到所述钢丝螺套的内孔中，与所述钢丝螺套形成螺接；

S4自扣铁芯叠铆力，启动所述拉伸工装，分别对所述自扣铁芯施加轴向向外的拉力，用于测试自扣铁芯的叠铆力。