CN110798010B - 电机的定转子组件及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的定转子组件及电机。定转子组件包括转轴、轴承组件、转子、轴套和定子。轴承组件包括第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承均套设于转轴。转子套设于转轴，转子与转轴同步转动，且转子位于第一轴承和第二轴承之间。轴套外套于轴承组件，第一轴承的外圈、第二轴承的外圈与轴套的内周壁贴合，且转轴相对于轴套可转动，转子的外周壁与轴套的内周壁间隔开。轴套穿设于定子的第一贯通孔内。根据本发明的定转子组件，转子与定子分别位于轴套的径向内侧、外侧，可以提高定子与转子之间的同轴度，从而可以保证电机的气隙均匀性和产品一致性。且第一轴承、第二轴承分别位于转子的两侧，可以提高定转子组件的系统刚度。

Description

电机的定转子组件及电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机的定转子组件及电机。

背景技术

随着电机小型化、高转速发展趋势，电机对整个定转子系统的装配精度、安装刚度及动不平衡量的要求也越来越高。装配精度越高、整体安装刚度越高、动不平衡量越小，电机在高速运转时损耗越小、振动和噪声越小、系统寿命和可靠性越高。相关技术中，电机定子组件一般通过外圆、止口或定位销孔与机壳配合定位，通过胶粘或螺纹连接与机壳固定连接，而转子组件则通过轴承孔与机壳配合定位，通过过盈或胶粘进行固定。定转子之间的同轴度要靠机壳多个定位特征的加工精度或装配工装来保证，影响因素较多，很难保证较高的精度，对定转子之间的气隙均匀性影响很大，从而影响电机性能。

另外，电机转子组件一般有两种支承方式：单侧支承和双端支承。单侧支承即两个轴承设置在转子同一侧，这种支承方式的两个轴承一体设置在机壳的轴承孔内，加工精度易保证，组装性好，装配工艺简单，但由于采用悬臂梁结构，刚性相对较弱，对电机悬臂长度有较大限制。双端支承即两个轴承分别设置在转子的两侧，一个轴承设置在机壳的轴承孔内，另一个轴承设置在端盖的轴承孔内，端盖和机壳通过装配固定连接。这种结构转子系统刚度较好，对电机轴向尺寸限制小，但由于两个轴承分别设置在不同支承部件内，对系统各零部件的加工精度、装配精度和工艺性要求都比较高，否则会严重影响系统寿命和可靠性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、装配精度高的电机的定转子组件。

本发明还提出一种具有上述电机的定转子组件的电机。

根据本发明实施例的电机的定转子组件，包括：转轴；轴承组件，所述轴承组件包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承均套设于所述转轴，所述第二轴承与所述第一轴承沿所述转轴的轴线方向间隔开；转子，所述转子套设于所述转轴，所述转子与所述转轴同步转动，且所述转子位于所述第一轴承和所述第二轴承之间；轴套，所述轴套外套于所述轴承组件，所述第一轴承的外圈、所述第二轴承的外圈与所述轴套的内周壁贴合，且所述转轴相对于所述轴套可转动，所述转子的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开；定子，所述定子具有第一贯通孔，所述轴套穿设于所述第一贯通孔内。

根据本发明实施例的电机的定转子组件，通过设置轴套，定子外套于轴套的外周壁，转子位于轴套内，转子通过转轴、第一轴承、第二轴承实现与轴套的内周壁的间接连接，转子与定子分别位于轴套的径向内侧、外侧，从而可提高定子与转子之间的同轴度，进而可以保证电机的气隙均匀性和产品一致性。另外，转轴通过位于转子两侧的第一轴承、第二轴承支撑，可以提高定转子组件的系统刚度，且对转轴的长度限制小，从而可以扩大电机的应用范围。

根据本发明的一些实施例，所述第一轴承位于所述轴套的一端，所述第二轴承位于所述轴套的另一端。

根据本发明的一些实施例，所述定转子组件还包括：第一配重环，所述第一配重环套设于所述转轴，且所述第一配重环位于所述转子和所述第一轴承之间，所述第一配重环的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开；和/或第二配重环，所述第二配重环套设与所述转轴，且所述第二配重环位于所述转子和所述第二轴承之间，所述第二配重环的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开。

根据本发明的一些实施例，所述定转子组件还包括：保护套，所述保护套外套于所述转子，所述保护套的内周壁与所述转子的外周壁贴合，所述保护套的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开。

在本发明的一些实施例中，所述保护套为非导磁件。

根据本发明的一些实施例，所述轴套为非导磁件。

根据本发明实施例的电机，包括：定转子组件，所述定转子组件为如上所述的电机的定转子组件；机壳，所述机壳与所述定转子组件连接。

根据本发明实施例的电机，定转子组件作为一个整体与机壳连接，机壳不再需要设置定子系统径向定位特征，从而可以提高电机的加工精度及装配精度。另外，定转子组件通过设置轴套，转子与定子分别位于轴套的径向内侧、外侧，从而可提高定子与转子之间的同轴度，进而可以保证电机的气隙均匀性和产品一致性。而且，转轴通过位于转子两侧的第一轴承、第二轴承支撑，还可以提高定转子组件的系统刚度。

根据本发明的一些实施例，所述机壳包括：第一半壳，所述第一半壳呈筒状，所述定转子组件位于所述第一半壳内，所述定子组件与所述第一半壳连接；第二半壳，所述第二半壳内套于所述第一半壳且与所述第一半壳固定连接，所述轴套的一部分与所述第二半壳连接。

在本发明的一些实施例中，所述第二半壳具有第二贯通孔，所述轴套的一端穿设于所述第二贯通孔。

在本发明的一些示例中，所述第二半壳具有环形凸台，所述环形凸台沿所述第二贯通孔的周向方向延伸，所述轴套的一端与所述环形凸台连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的定转子组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的定转子组件的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的定转子组件的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的定转子组件的轴套的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的定转子组件的转轴的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的电机的结构示意图。

附图标记：

电机1，

机壳10，第一半壳100，第二半壳110，环形凸台111，第二贯通孔112，

定转子组件20，

转轴200，第一轴承210，第二轴承220，转子230，轴套240，定子250，第一贯通孔250，第一配重环260，第二配重环270，保护套280。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的电机的定转子组件20，包括转轴200、轴承组件、转子230、轴套240和定子250。

具体而言，如图1-图3所示，轴承组件包括第一轴承210和第二轴承220，第一轴承210和第二轴承220均套设于转轴200，第二轴承220与第一轴承210沿转轴200的轴线方向(如图1-图3所示的左右方向)间隔开。转子230套设于转轴200，转子230与转轴200同步转动，且转子230位于第一轴承210和第二轴承220之间。轴套240外套于轴承组件，第一轴承210的外圈、第二轴承220的外圈与轴套240的内周壁贴合，且转轴200相对于轴套240可转动，转子230的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。定子250具有第一贯通孔，轴套240穿设于第一贯通孔内。

例如，如图5所示，转轴200可以形成为长条件。如图1-图3所示，转轴200依次穿过第一轴承210、转子230及第二轴承220，第一轴承210与转子230间隔开，转子230与第二轴承220间隔开。转轴200的外周壁与第一轴承210的内圈、第二轴承220的内圈及转子230固定连接。如图4所示，轴套240可以形成为筒状。轴套240外套于第一轴承210、转子230及第二轴承220，第一轴承210的外圈与轴套240的内周壁固定连接，第二轴承220的外圈与轴套240的内周壁固定连接，转子230的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。定子250具有第一贯通孔251，轴套240穿设于第一贯通孔251内，轴套240的外周壁与第一贯通孔251的壁面固定连接。转子230位于第一贯通孔251内。第一轴承210的中线轴线、第二轴承220的中线轴线、转子230的中线轴线、轴套240的中线轴线、及第一贯通孔250的中线轴线均共线。

转子230与定子250在电磁场作用力下，转子230相对于定子250可以转动，转子230带动转轴200转动，第一轴承210与第二轴承220用于支撑转轴200，转轴200转动过程中，第一轴承210的内圈及第二轴承220的内圈随着转轴200转动。第一轴承210的外圈、第二轴承220的外圈及轴套240相对于定子250静止。

根据本发明实施例的电机的定转子组件20，通过设置轴套240，定子250外套于轴套240的外周壁，转子230位于轴套240内，转子230通过转轴200、第一轴承210、第二轴承220实现与轴套240的内周壁的间接连接，转子230与定子250分别位于轴套240的径向内侧、外侧，从而可提高定子250与转子230之间的同轴度，进而可以保证电机的气隙均匀性和产品一致性。另外，转轴200通过位于转子230两侧的第一轴承210、第二轴承220支撑，可以提高定转子组件20的系统刚度，且对转轴200的长度限制小，从而可以扩大电机的应用范围。

如图1-图3所示，根据本发明的一些实施例，第一轴承210位于轴套240的一端，第二轴承220位于轴套240的另一端。由此，可以延长第一轴承210与第二轴承220之间的距离，从而可以更好地支撑转轴200，进而可以提高转轴200的转动稳定性，还可以保证轴套240与第一轴承210、第二轴承220之间的配合作用。

如图2及图3所示，根据本发明的一些实施例，定转子组件20还可以包括第一配重环260和/或第二配重环270。第一配重环260套设于转轴200，且第一配重环260位于转子230和第一轴承210之间，第一配重环260的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。第二配重环270套设与转轴200，且第二配重环270位于转子230和第二轴承220之间，第二配重环270的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。

可以理解的是，在本发明的一些示例中，定转子组件20可以包括第一配重环260。第一配重环260套设于转轴200，且第一配重环260位于转子230和第一轴承210之间，第一配重环260的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。在本发明的又一些示例中，定转子组件20可以包括第二配重环270。第二配重环270套设与转轴200，且第二配重环270位于转子230和第二轴承220之间，第二配重环270的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。

在本发明的又一些实施例中，如图2及图3所示，定转子组件20可以包括第一配重环260和第二配重环270。第一配重环260与第二配重环270位于转子230的两侧，第一配重环260与第二配重环270均与转轴200固定连接，第一配重环260与第二配重环270可以随着转轴200转动。由此，第一配重环260和第二配重环270可以用于动平衡去重，从而可以提高定转子组件20的运动稳定性，进而可以提高电机的使用性能。

如图2及图3所示，根据本发明的一些实施例，定转子组件20还可以包括保护套280，保护套280外套于转子230，保护套280的内周壁与转子230的外周壁贴合，保护套280的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。转子通常为永磁材料，永磁材料的脆性很大，电机在高速运转时，会形成很大的离心力，转子形成的初始裂纹很可能会造成转子破坏。保护套280可在装配过程中给转子230一定的预压力，从而可以提高转子230的机械性能，保证电机的安全性。

在本发明的一些实施例中，保护套280可以为非导磁件。例如，保护套280可以为不锈钢件、钛合金件或镍合金件等。由此，不仅可以避免保护套280对电机1内磁场的影响，还可以达到对转子230的保护作用。另外，不锈钢件、钛合金件或镍合金件均具有较好的结构强度，从而可以提高保护套280的结构稳定性。

根据本发明的一些实施例，轴套240可以为非导磁件。例如，轴套240可以为回转类金属加工件，加工精度容易保证。在本发明的一些示例中，轴套240可以为不导电不导磁的中空非金属套，如陶瓷件或树脂件等。由此，可以避免轴套240对电机1内电磁场分布的影响，从而可以保证电机的使用性能。

如图6所示，根据本发明实施例的电机1，包括机壳10和定转子组件，定转子组件为如上的电机1的定转子组件20，机壳10与定转子组件20连接。

根据本发明实施例的电机1，定转子230组价作为一个整体与机壳10连接，机壳10不再需要设置定子250系统径向定位特征，从而可以提高电机1的加工精度及装配精度。另外，定转子组件20通过设置轴套240，转子230与定子250分别位于轴套240的径向内侧、外侧，从而可提高定子250与转子230之间的同轴度，进而可以保证电机1的气隙均匀性和产品一致性。而且，转轴200通过位于转子230两侧的第一轴承210、第二轴承220支撑，还可以提高定转子组件20的系统刚度。

如图6所示，根据本发明的一些实施例，机壳10包括第一半壳100和第二半壳110。第二半壳110内套于第一半壳100，且第二半壳110与第一半壳100连接。第一半壳100呈筒状，定转子组件20位于第一半壳100内，定子250组件与第一半壳100连接，轴套240的一部分与第二半壳110固定连接。由此，可以提高定转子组件20与轴套240的连接稳定性。需要说明的是，对于第一半壳100和第二半壳110的连接方式不作具体限定，例如，第一半壳100和第二半壳110可以焊接。又如，第一半壳100和第二半壳110可以为一体成型件，可以理解的是，第一半壳100和第二半壳110在生产制造过程中一次成型的。第一半壳100和第二半壳110是机壳10上用于实现不同功能的结构。

如图6所示，在本发明的一些实施例中，第二半壳110具有第二贯通孔112，轴套240的一端穿设于第二贯通孔112。可以理解的是，轴套240的一端位于第二贯通孔112内，轴套240的外周壁与第二贯通孔112的壁面固定连接。由此，第二贯通孔112可以用于与轴套240径向定位并固定连接，从而可以便于将轴套240固定在第二半壳110上，从而可以简化电机1的生产工序。

如图6所示，在本发明的一些示例中，第二半壳110具有环形凸台111，环形凸台111沿第二贯通孔112的周向方向延伸，轴套240的一端与环形凸台111连接。可以理解的是，环形凸台111的轴向一端与第二半壳110连接，环形凸台111的另一端沿着轴套240的轴线方向远离第二半壳110，环形凸台111沿着第二贯通孔112的周向方向上的边缘延伸，环形凸台111外套于轴套240，环形凸台111的内周壁与轴套240的外周壁固定连接。由此，可以提高第二半壳110与轴套240的连接稳定性，从而可以提高定转子组件20与机壳10的连接稳定性。

下面参考图1-图6详细描述根据本发明实施例的电机1。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

如图6所示，根据本发明实施例的电机1，包括机壳10和定转子组件20。定转子组件20设于机壳10。

具体而言，如图6所示，机壳10包括第一半壳100和第二半壳110。第二半壳110内套于第一半壳100，且第二半壳110与第一半壳100连接。第一半壳100呈筒状，定转子组件20位于第一半壳100内。定转子组件20包括转轴200、轴承组件、转子230、轴套240、定子250、第一配重环260、第二配重环270和保护套280。

轴套240可以为不导电不导磁的中空非金属套，如陶瓷件或树脂件等。第一配重环260、第二配重环270和保护套280均为不导磁件。例如，保护套280可以为不锈钢件、钛合金件或镍合金件等。第一配重环260、第二配重环270可以均为塑料件。

如图1-图3及图6所示，轴承组件包括第一轴承210和第二轴承220，第一轴承210和第二轴承220的结构可以相同，均包括内圈和外圈，外圈外套于内圈，外圈的轴线与内圈的轴线共线，且内圈相对于外圈可转动。如图5所示，转轴200可以形成为圆杆件。第一轴承210的内圈外套于转轴200且与转轴200的外周壁固定连接，转轴200与第一轴承210的内圈相对静止。

如图4所示，轴套240形成为圆筒件。如图1-图3所示，轴套240外套于第一轴承210的外圈，第一轴承210的外圈与轴套240的内周壁固定连接，第一轴承210的外圈与轴套240相对静止。第二轴承220的内圈外套于转轴200且与转轴200的外周壁固定连接，转轴200与第二轴承220的内圈相对静止，轴套240外套于第二轴承220的外圈，第二轴承220的外圈与轴套240的内周壁固定连接，第二轴承220的外圈与轴套240相对静止。

如图1-图3所示，转子230套设于转轴200，转子230与转轴200固定连接，转子230与转轴200相对静止。转子230位于第一轴承210与第二轴承220之间。保护套280外套于转子230，保护套280的内周壁与转子230的外周壁贴合，保护套280的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。

如图1-图3所示，第一配重环260外套于转轴200，第一配重环260的内周壁与转轴200的外周壁固定连接。第一配重环260位于转子230和第一轴承210之间，第一配重环260的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。第二配重环270外套于转轴200，第二配重环270的内周壁与转轴200的外周壁固定连接。第二配重环270位于转子230和第二轴承220之间，第二配重环270的外周壁与轴套240的内周壁间隔开。第一轴承210、第一配重环260、转子230、第二配重环270及第二轴承220中的任意相邻的两个部件之间均具有间隙。

如图6所示，定子250组件与第一半壳100固定连接，第二半壳110具有第二贯通孔112，轴套240的一端穿设于第二贯通孔112。第二半壳110具有环形凸台111，环形凸台111沿第二贯通孔112的周向方向延伸，轴套240的一端与环形凸台111固定连接。

根据本发明实施例的电机1，定转子230组价作为一个整体与机壳10连接，机壳10不再需要设置定子250系统径向定位特征，仅第二贯通孔112需精加工，从而降低对机壳10的加工精度要求和成本，加工及装配精度易保证、组装性好且可以降低成本。另外，定转子组件20通过设置轴套240，转子230与定子250分别位于轴套240的径向内侧、外侧，从而可提高定子250与转子230之间的同轴度，进而可以保证电机1的气隙均匀性和产品一致性。而且，转轴200通过位于转子230两侧的第一轴承210、第二轴承220支撑，还可以提高定转子组件20的系统刚度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种电机的定转子组件，其特征在于，包括：

转轴；

轴承组件，所述轴承组件包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承均套设于所述转轴，所述第二轴承与所述第一轴承沿所述转轴的轴线方向间隔开；

转子，所述转子套设于所述转轴，所述转子与所述转轴同步转动，且所述转子位于所述第一轴承和所述第二轴承之间；

轴套，所述轴套外套于所述轴承组件，所述第一轴承的外圈、所述第二轴承的外圈与所述轴套的内周壁贴合，且所述转轴相对于所述轴套可转动，所述转子的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开；

所述第一轴承位于所述轴套的一端，所述第二轴承位于所述轴套的另一端；

定子，所述定子具有第一贯通孔，所述轴套穿设于所述第一贯通孔内；

第一配重环，所述第一配重环套设于所述转轴，且所述第一配重环位于所述转子和所述第一轴承之间，所述第一配重环的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开；

或第二配重环，所述第二配重环套设于 所述转轴，且所述第二配重环位于所述转子和所述第二轴承之间，所述第二配重环的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开。

2.根据权利要求1所述的电机的定转子组件，其特征在于，所述第一轴承位于所述轴套的一端，所述第二轴承位于所述轴套的另一端。

3.根据权利要求1所述的电机的定转子组件，其特征在于，还包括：

保护套，所述保护套外套于所述转子，所述保护套的内周壁与所述转子的外周壁贴合，所述保护套的外周壁与所述轴套的内周壁间隔开。

4.根据权利要求3所述的电机的定转子组件，其特征在于，所述保护套为非导磁件。

5.根据权利要求1所述的电机的定转子组件，其特征在于，所述轴套为非导磁件。

6.一种电机，其特征在于，包括：

定转子组件，所述定转子组件为根据权利要求1-5中任意一项所述的电机的定转子组件；

机壳，所述机壳与所述定转子组件连接。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述机壳包括：

第一半壳，所述第一半壳呈筒状，所述定转子组件位于所述第一半壳内，所述定子组件与所述第一半壳连接；

第二半壳，所述第二半壳内套于所述第一半壳且与所述第一半壳固定连接，所述轴套的一部分与所述第二半壳连接。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述第二半壳具有第二贯通孔，所述轴套的一端穿设于所述第二贯通孔。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述第二半壳具有环形凸台，所述环形凸台沿所述第二贯通孔的周向方向延伸，所述轴套的一端与所述环形凸台连接。

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