CN109474093B - 转子铁芯组件、电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转子铁芯组件、电机。该转子铁芯组件，包括内转子、外转子，所述内转子处于所述外转子的中心孔中，所述外转子朝向所述与所述内转子一侧具有多个第二齿，所述内转子朝向所述外传子一侧具有多个第一齿，多个所述第一齿、第二齿形成交错啮合并形成配合间隙，所述配合间隙中设置减震层，所述内转子的轴心与所述外转子的轴心之间具有偏心距e。根据本发明的转子铁芯组件、电机，能够对减震层在转子铁芯组件的圆周方向上进行可靠限位，有效防止减震层的脱落，提高转子铁芯组件的可靠性。

Description

转子铁芯组件、电机

技术领域

本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种转子铁芯组件、电机。

背景技术

在永磁电机中，为了减小电机带载时的振动，会在转子与转轴之间设置减震材料或者采用具有减震材料的转子组件，以达到衰减震动，提高转子乃至电机运行平稳性的目的；对于具有减震材料的转子组件，现有技术中的通常做法是，将转子铁芯分成内转子与外转子后再同轴组装，并在内转子与外转子之间的间隙中设置减震材料，这种方式能够起到较高的减震效果，但是由于减震材料在转子周向上缺少必要的可靠限位，具体的减震材料仅通过与内转子及外转子的结合力实现对剪切力的抵抗变形，导致在所述转子运转过程中受到冲击时，减震材料极易与外转子或者内转子发生相对运动，进而诱发减震材料的脱落，严重影响转子及电机的可靠性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种转子铁芯组件、电机，能够对减震层在转子铁芯组件的圆周方向上进行可靠限位，有效防止减震层的脱落，提高转子铁芯组件的可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供一种转子铁芯组件，包括内转子、外转子，所述内转子处于所述外转子的中心孔中，所述外转子朝向所述内转子一侧具有多个第二齿，所述内转子朝向所述外传子一侧具有多个第一齿，多个所述第一齿、第二齿形成交错啮合并形成配合间隙，所述配合间隙中设置减震层，所述内转子的轴心与所述外转子的轴心之间具有偏心距e。

优选地，相对设置的所述第一齿与所述第二齿之间的最小间距s相等。

优选地，所述内转子的第一齿的个数为Z1，所述外转子的第二齿的个数为Z2，Z1与Z2不相等。

优选地，Z1个所述第一齿中的任意一个记为A齿，所述A齿具有处于所述内转子径向上的第一对称线，Z2个所述第二齿中的任意一个记为B齿，所述B齿具有处于所述外转子径向上的第二对称线，所述第一对称线与所述第二对称线重合，且所述A齿与B齿相对设置。

优选地，以所述内转子的轴心O点为原点，以处在所述内转子径向上的A齿的对称线为Y轴，以垂直于所述Y轴且经过O点的线为X轴建立Y-X坐标系，所述内转子外周轮廓上的任意一点C的坐标为x，y，x及y具有如下关系：

x＝r*sin(t*360*Z2/Z2)-e*sin(t*360*Z2)+(d/2)*(Z2*e*sin(t*360*Z2)-r*sin(t*360*Z2/Z2))/(Z2^2*e^2+r^2-2*Z2*e*r*cos(Z1/Z2*t*360*Z2))^0.5；

y＝r*cos(t*360*Z2/Z2)-e*cos(t*360*Z2)+(d/2)*(Z2*e*cos(t*360*Z2)-r*cos(t*360*Z2/Z2))/(Z2^2*e^2+r^2-2*Z2*e*r*cos(Z1/Z2*t*360*Z2))^0.5；

其中，d为第二齿的齿弧线直径；r为第二齿齿弧线圆心所在圆的半径；t为角度参数。

优选地，0≤t≤1。

优选地，所述减震层上还构造有减震孔。

优选地，所述减震孔的孔径正比于相邻所述第一齿与第二齿之间减震层的面积。

本发明还提供一种电机，包括上述的转子铁芯组件。

本发明提供的一种转子铁芯组件、电机，一方面由于所述内转子与所述外转子之间的偏心设置，从而导致所述配合间隙在所述外转子径向上的宽度不同，也即使所述减震层在所述外转子径向上的厚度不一致，这有利于所述减震层对于不同冲击力的作用下能够对冲击力的变形衰减，进而提升转子铁芯组件的抗冲击能力，具体的，例如当电机出现负载不平衡状态或三相非对称短路时，可以防止因单边磁拉力过大而导致转子减震材料脱落现象发生；另一方面，由于第一齿与第二齿之间的交错啮合并在形成的配合间隙中设置减震层，由此，可以理解的是，交错设置的第一齿与第二齿在所述转子铁芯组件的周向上对所述减震层内的减震材料进行了可靠定位，提高了减震层的冲击抗变形能力，有效防止减震层的脱落，提高转子铁芯组件的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的转子铁芯组件的轴向结构示意图；

图2为图1中外转子的轴向结构示意图。

附图标记表示为：

10、内转子；11、第一齿；20、外转子；21、第二齿；30、减震层；31、减震孔；40、磁钢。

具体实施方式

结合参见图1、图2所示，根据本发明的实施例，提供一种转子铁芯组件，包括内转子10、外转子20，所述内转子10处于所述外转子20的中心孔中，所述外转子10的外侧设有多个磁钢40，所述外转子20朝向所述内转子10一侧具有多个第二齿21，所述内转子10朝向所述外传子20一侧具有多个第一齿11，多个所述第一齿11、第二齿21形成交错啮合并形成配合间隙，所述配合间隙中设置减震层30，所述内转子10的轴心与所述外转子20的轴心之间具有偏心距e。该技术方案中，一方面由于所述内转子10与所述外转子20之间的偏心设置，从而导致所述配合间隙在所述外转子20径向上的宽度不同，也即使所述减震层30在所述外转子20径向上的厚度不一致，这有利于所述减震层30对于不同冲击力的作用下能够对冲击力的变形衰减，进而提升转子铁芯组件的抗冲击能力，具体的，例如当电机出现负载不平衡状态或三相非对称短路时，可以防止因单边磁拉力过大而导致转子减震材料脱落现象发生；另一方面，由于第一齿11与第二齿21之间的交错啮合并在形成的配合间隙中设置减震层30，由此，可以理解的是，交错设置的第一齿11与第二齿21在所述转子铁芯组件的周向上对所述减震层30内的减震材料进行了可靠定位，提高了减震层30的冲击抗变形能力，有效防止减震层的脱落，提高转子铁芯组件的可靠性。

优选地，相对设置的所述第一齿11与所述第二齿21之间的最小间距s相等，处于所述第一齿11与第二齿21之间的减震层30的最小厚度皆相等，如图1中s所示位置，这保证了所述转子铁芯组件的受力均匀。具体的，所述内转子10的第一齿11的个数为Z1，所述外转子20的第二齿21的个数为Z2，Z1与Z2不相等，例如图1中的Z1＝6、Z2＝7能够更为轻松地保证所述最小间距s的一致性。更进一步的，Z1个所述第一齿11中的任意一个记为A齿(图1中标记为A)，所述A齿具有处于所述内转子10径向上的第一对称线，Z2个所述第二齿21中的任意一个记为B齿(图1中标记为B)，所述B齿具有处于所述外转子20径向上的第二对称线，所述第一对称线与所述第二对称线重合，且所述A齿与B齿相对设置。

为了能够准确对所述内转子10的外侧面廓形进行限定，从而能更为精确地对外转子20与内转子10在尺寸上进行匹配，优选地，以所述内转子10的轴心O点为原点，以处在所述内转子10径向上的A齿的对称线为Y轴，以垂直于所述Y轴且经过O点的线为X轴建立Y-X坐标系，所述内转子10外周轮廓上的任意一点C的坐标为x，y，x及y具有如下关系：

x＝r*sin(t*360*Z2/Z2)-e*sin(t*360*Z2)+(d/2)*(Z2*e*sin(t*360*Z2)-r*sin(t*360*Z2/Z2))/(Z2^2*e^2+r^2-2*Z2*e*r*cos(Z1/Z2*t*360*Z2))^0.5；

y＝r*cos(t*360*Z2/Z2)-e*cos(t*360*Z2)+(d/2)*(Z2*e*cos(t*360*Z2)-r*cos(t*360*Z2/Z2))/(Z2^2*e^2+r^2-2*Z2*e*r*cos(Z1/Z2*t*360*Z2))^0.5；其中，d为第二齿21的齿弧线直径；r为第二齿21齿弧线圆心所在圆的半径；t为角度参数，0≤t≤1。

前述的内转子10或者外转子10皆可以采用冲片叠压的方式形成。

为了进一步提升所述减震层30的减震效果，优选地，所述减震层30上还构造有应作力释放孔31。所述减震孔31的设置，使转子铁芯组件在受到冲击力或反用力或是不平衡力时，冲击力得到有效释放，防止了转子铁芯组件受力过大而出现异常，这使所述转子铁芯组件具备了自我调节能力，加强了转子的可靠性，进一步提高了电机可靠性。更进一步的，所述减震孔31的孔径正比于相邻所述第一齿11与第二齿21之间减震层30的面积，也即当所述第一齿11与第二齿21之间的减震层30的面积较大时，所述减震孔31的孔径也相应较大，反之，当所述第一齿11与第二齿21之间的减震层30的面积较小时，所述减震孔31的孔径也相应较小，而可以理解的是，如图1所示，相邻的两个第一齿11与对应的外转子20上的凹部形成一个减震层区域，也即，该区域将由两个相邻的最小间距s作为区域界线，当此减震层区域较大时，则在该区域设置孔径较大的减震孔31，当然也可以设置多个孔径较小的减震孔。

在具体设计方面，首选根据电机的铁芯设计尺寸确定内转子10及外转子20的叠厚，然后选择合适的Z1、Z2、e、r、d的数值，从而设计出内转子10及外转子20的轮廓结构，将设计好的内转子10以偏心距e放置于外转子20内，并入模，填充相应的减震材料形成相应的减震层30使内转子10及外转子20结合为一体，当然，这个过程中需预留对应位置的减震孔31，最后将多个磁钢40与结合为一体的转子铁芯组件注塑成型。

根据本发明的实施例，还提供一种电机，包括上述的转子铁芯组件，能够对减震层在转子铁芯组件的圆周方向上进行可靠限位，有效防止减震层的脱落，提高转子铁芯组件的可靠性。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种转子铁芯组件，其特征在于，包括内转子(10)、外转子(20)，所述内转子(10)处于所述外转子(20)的中心孔中，所述外转子(20)朝向所述内转子(10)一侧具有多个第二齿(21)，所述内转子(10)朝向所述外转 子(20)一侧具有多个第一齿(11)，多个所述第一齿(11)、第二齿(21)形成交错啮合并形成配合间隙，所述配合间隙中设置减震层(30)，所述减震层(30)使内转子(10)及外转子(20)结合为一体，所述内转子(10)的轴心与所述外转子(20)的轴心之间具有偏心距e。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯组件，其特征在于，相对设置的所述第一齿(11)与所述第二齿(21)之间的最小间距s相等。

3.根据权利要求1所述的转子铁芯组件，其特征在于，其特征在于，所述内转子(10)的第一齿(11)的个数为Z1，所述外转子(20)的第二齿(21)的个数为Z2，Z1与Z2不相等。

4.根据权利要求3所述的转子铁芯组件，其特征在于，Z1个所述第一齿(11)中的任意一个记为A齿，所述A齿具有处于所述内转子(10)径向上的第一对称线，Z2个所述第二齿(21)中的任意一个记为B齿，所述B齿具有处于所述外转子(20)径向上的第二对称线，所述第一对称线与所述第二对称线重合，且所述A齿与B齿相对设置。

5.根据权利要求4所述的转子铁芯组件，其特征在于，以所述内转子(10)的轴心O点为原点，以处在所述内转子(10)径向上的A齿的对称线为Y轴，以垂直于所述Y轴且经过O点的线为X轴建立Y-X坐标系，所述内转子(10)外周轮廓上的任意一点C的坐标为(x，y)，x及y具有如下关系：

x＝r*sin(t*360*Z2/Z2)-e*sin(t*360*Z2)+(d/2)*(Z2*e*sin(t*360*Z2)-r*sin(t*360*Z2/Z2))/(Z2^2*e^2+r^2-2*Z2*e*r*cos(Z1/Z2*t*360*Z2))^0.5；y＝r*cos(t*360*Z2/Z2)-e*cos(t*360*Z2)+(d/2)*(Z2*e*cos(t*360*Z2)-r*cos(t*360*Z2/Z2))/(Z2^2*e^2+r^2-2*Z2*e*r*cos(Z1/Z2*t*360*Z2))^0.5；

其中，d为第二齿(21)的齿弧线直径；r为第二齿(21)齿弧线圆心所在圆的半径；t为角度参数。

6.根据权利要求5所述的转子铁芯组件，其特征在于，0≤t≤1。

7.根据权利要求1所述的转子铁芯组件，其特征在于，所述减震层(30)上还构造有减震孔(31)。

8.根据权利要求7所述的转子铁芯组件，其特征在于，所述减震孔(31) 的孔径正比于相邻所述第一齿(11)与第二齿(21)之间减震层(30)的面积。

9.一种电机，包括转子铁芯组件，其特征在于，所述转子铁芯组件为权利要求1至8中任一项所述的转子铁芯组件。