CN110867984B - 用于微特电机的轴承预载荷调、锁紧结构及实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于微特电机的轴承预载荷调节、锁紧结构及实施方法，包括转子、定子、第一轴承、第二轴承、锁紧螺母、轴承垫圈、轴承外环垫片和轴承内环垫片；两轴承的外环圆柱面分别与转子轴套内腔的圆柱面接触配合，两轴承的外环内端面分别与转子轴套止挡两端面接触配合，轴承垫圈装配于两个轴承内环中间，轴承外环垫片安装在第一轴承与转子轴套止挡中间，轴承内环垫片安装在第一轴承与轴承垫圈中间，锁紧螺母设置于第一轴承的外侧，锁紧螺母与定子输出轴之间通过螺纹连接，螺纹连接处涂覆有防松漆；锁紧螺母内端的凸台与第一轴承的内环压紧接触，锁紧螺母的外端加工有四个盲孔。本发明解决了电机锁紧力矩不易控制、稳定性不高、强冲击后预载荷发生较大变化的问题。

Description

用于微特电机的轴承预载荷调、锁紧结构及实施方法

技术领域

本发明属于电机设计和装配技术，具体涉及一种用于微特电机的轴承预载荷调节、锁紧结构及实施方法。

背景技术

微特电机作为一种重要的执行元件，被广泛应用于军民工业领域。在一些精密控制领域，对电机的启动电压和静摩擦力矩要求很高，需要电机具有较强的环境适应性。对于整装式电机，施加预载荷后的轴承摩擦力矩成为整机摩擦力矩的一部分，同时要求施加的预载荷强度稳定，在经历强力学环境试验,如强冲击、高能级的振动、温度冲击后，轴承不松动、预载荷保持稳定，电机的静摩擦力矩应接近不变。因此有效控制和调节电机的轴承预载荷，并保持预载荷的稳定显得尤为重要。另外，轴承锁紧力矩施加大小是否合适严重影响到轴系及电机的使用性能。

经现有技术检索，未检索到与本专利相近技术方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于微特电机的轴承预载荷调节、锁紧结构及实施方法，以解决电机锁紧力矩不易控制、稳定性不高、强冲击后预载荷发生较大变化的问题。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种用于微特电机的轴承预载荷调节及锁紧结构，其特征在于：包括转子、定子、第一轴承、第二轴承、锁紧螺母、轴承垫圈、轴承外环垫片和轴承内环垫片；所述第一轴承与第二轴承的外环圆柱面分别与转子轴套内腔的圆柱面接触配合，第一轴承的外环内端面与第二轴承的外环内端面分别与转子轴套止挡两端面接触配合，轴承垫圈装配于两个轴承内环中间，轴承外环垫片安装在第一轴承与转子轴套止挡中间，轴承内环垫片安装在第一轴承与轴承垫圈中间，锁紧螺母设置于第一轴承的外侧，锁紧螺母与定子输出轴之间通过螺纹连接，螺纹连接处涂覆有防松漆；所述锁紧螺母的内端制有凸台，凸台与第一轴承的内环压紧接触，所述锁紧螺母的外端加工有四个与力矩扳手配合的盲孔，四个盲孔沿圆周方向均匀分布。

而且，所述锁紧螺母、轴承垫圈、轴承外环垫片和轴承内环垫片均由高强不锈钢材料制成。

一种用于微特电机的轴承预载荷调节及锁紧结构的实施方法，包括如下步骤：

S1先将转子、第一轴承、第二轴承、轴承垫圈以及轴承内外环垫片进行组合装配；

S2完成上述组装后，将转子平稳地装入定子中，利用压力机按压转子确保转子安装到位；

S3使用可调预设值的力矩扳手拧紧锁紧螺母；

S4测试电机在锁紧前后状态下的磁阻力矩，获得锁紧前后状态下的磁阻力矩差值，即锁紧力矩，磁阻力矩的差值为锁紧后状态下的磁阻力矩与锁紧前状态下的磁阻力矩的差值；

S5若磁阻力矩差值不满足电机的装配工艺要求，则调节轴系的游隙，实现对轴系锁紧力矩的可控调节；具体的：若锁紧力矩较大，则可以通过降低轴系游隙进行调节，如更换较厚的轴承垫圈、降低外环垫片厚度、更换较厚规格的内环垫片；若锁紧力矩较小，则可以通过增大轴系游隙进行调节，如更换较薄的轴承垫圈、增大外环垫片厚度、更换较薄规格的内环垫片；

S6调节完成后，重新按照步骤1-3进行组合装配及锁紧，至此完成轴承预载荷调节及锁紧。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本调解及锁紧结构采用单锁母结构，借助定量化的力矩扳手，从而实现对轴系预载荷的施加，简洁方便，有助于实现系统的批量化生产。

2、本发明通过调节轴承垫圈、轴承内外环垫片中其一或两者的厚度，从而实现系统游隙调节，进而实现轴承预载荷的可控调节和锁紧，具有操作简单、安全可靠等优点。

3、本发明通过施加一个较大转矩，使锁紧锁母和定子输出轴螺纹间形成稳定的静摩擦力副，加之在之间涂抹环氧防松漆，不仅实现了轴系防松，而且可以适应较大的力学冲击，具有较强的稳定性。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种用于微特电机的轴承预载荷调节及锁紧结构，请参见图1-2，包含转子2、定子3、第一轴承5、第二轴承6、锁紧螺母1、轴承垫圈8、轴承外环垫片4和轴承内环垫片7，其中两个轴承采用深沟球轴承。引出线给电机通电，转子在通电后在定子形成的磁场中产生转动力矩，从而驱动转子旋转。其中转子与定子之间的锁紧与固定，是通过调节本发明中轴系间的游隙实现的。对于本发明而言，游隙＝止档厚度+轴承外垫片-轴承垫圈-轴承内环垫片。其中止档厚度属于转子轴套零件，为定值，因此可通过调节轴承垫圈及轴承内外环垫片的厚度来实现游隙调节，从而达到整个轴系结构预载荷的调节与锁紧。

所述转子是将绕制好的线圈嵌入转子铁芯，其引线焊接在换向器的换向片上，利用环氧树脂胶将电枢绕组、换向器和轴套灌胶成型，形成转子。

所述定子是由定子壳体、定子磁钢、定子导磁环组成，所述的定子是利用环氧树脂胶将磁钢粘接在导磁环上，并在磁钢上套装有磁钢罩使其封闭后将定子装入壳体粘接形成；

所述轴承内、外垫片和轴承垫圈是由高强度不锈钢材料制成环状零件。

所述锁紧螺母是由高强度不锈钢材料制成的内端具有微小凸台，另一端加工有四个便于力矩扳手使用的盲孔结构的零件，四个盲孔沿圆周方向均匀分布。

上述各部分的连接关系为：

所述第一轴承与第二轴承的外环圆柱面分别与转子轴套内腔的圆柱面接触配合，第一轴承的外环内端面与第二轴承的外环内端面分别与转子轴套止挡两端面接触配合，轴承垫圈装配于两个轴承内环中间，轴承外环垫片安装在第一轴承与转子轴套止挡中间，轴承内环垫片安装在第一轴承与轴承垫圈中间，锁紧螺母设置于第一轴承的外侧，锁紧螺母与定子输出轴之间通过螺纹连接，螺纹连接处涂覆有防松漆；所述锁紧螺母的内端凸台与第一轴承的内环压紧接触。

本用于微特电机的轴承预载荷调节及锁紧结构的工作原理为：

当通过力矩扳手在锁紧螺母上施加定量锁紧力矩时，第一轴承的内环向右移动，第二轴承的外环向左相对移动，此时通过调节轴承垫圈和轴承内外环垫片厚度，实现系统游隙的可控调节，从而达到两个轴承预载荷锁紧和调节的目的。借助本方式可以使轴系游隙降为零或者负游隙，届时通过测试锁紧前后的摩擦力矩的差值定量表征轴承锁紧载荷的大小。若不满足系统要求，可借助调节轴承垫圈和轴承内外环垫片的厚度，实现轴承预载荷的定量调节。

上述用于微特电机的轴承预载荷调节及锁紧结构的实施方法，包括如下步骤：

S1先将转子、第一轴承、第二轴承、轴承垫圈以及轴承内外环垫片进行组合装配；

S2完成上述组装后，将转子平稳地装入定子中，利用压力机按压转子确保转子安装到位；

S3使用可调预设值的力矩扳手拧紧锁紧螺母；

S4测试电机在锁紧前后状态下的磁阻力矩，获得锁紧前后状态下的磁阻力矩差值，即锁紧力矩，磁阻力矩的差值为锁紧后状态下的磁阻力矩与锁紧前状态下的磁阻力矩的差值；

S5若磁阻力矩差值(锁紧力矩)不满足电机的装配工艺要求，则调节轴系的游隙，实现对轴系锁紧力矩的可控调节；具体的：若锁紧力矩较大，则可以通过降低轴系游隙进行调节，如更换较厚的轴承垫圈、降低外环垫片厚度、更换较厚规格的内环垫片；若锁紧力矩较小，则可以通过增大轴系游隙进行调节，如更换较薄的轴承垫圈、增大外环垫片厚度、更换较薄规格的内环垫片；

S6调节完成后，重新按照步骤1-3进行组合装配及锁紧，至此完成轴承预载荷调节及锁紧。

本发明已通过较为恶劣的力学环境试验检验，性能稳定。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (1)

1.一种用于微特电机的轴承预载荷调节及锁紧结构的实施方法，其特征在于：轴承预载荷调节及锁紧结构包括转子、定子、第一轴承、第二轴承、锁紧螺母、轴承垫圈、轴承外环垫片和轴承内环垫片，实施方法包括如下步骤：

S1先将转子、第一轴承、第二轴承、轴承垫圈以及轴承内外环垫片进行组合装配；具体的：使所述第一轴承与第二轴承的外环圆柱面分别与转子轴套内腔的圆柱面接触配合，使第一轴承的外环内端面与第二轴承的外环内端面分别与轴套止挡两端面接触配合，将轴承垫圈装配于两个轴承内环中间，将轴承外环垫片安装在第一轴承与轴套止挡中间，将轴承内环垫片安装在第一轴承与轴承垫圈中间；

S2完成上述组装后，将转子平稳地装入定子中，利用压力机按压转子确保转子安装到位；

S3使用可调预设值的力矩扳手拧紧锁紧螺母；具体的：锁紧螺母设置于第一轴承的外侧，锁紧螺母与定子的输出轴之间通过螺纹连接，使锁紧螺母内端制有的凸台与第一轴承的内环压紧接触；

S4测试电机在锁紧前后状态下的磁阻力矩，获得锁紧前后状态下的磁阻力矩差值，即锁紧力矩，磁阻力矩的差值为锁紧后状态下的磁阻力矩与锁紧前状态下的磁阻力矩的差值；

S5若磁阻力矩差值不满足电机的装配工艺要求，则调节轴系的游隙，实现对轴系锁紧力矩的可控调节；具体的：若锁紧力矩较大，则通过降低轴系游隙进行调节，采用更换较厚的轴承垫圈、降低外环垫片厚度、更换较厚规格的内环垫片；若锁紧力矩较小，则通过增大轴系游隙进行调节，采用更换较薄的轴承垫圈、增大外环垫片厚度、更换较薄规格的内环垫片；

S6调节完成后，重新按照步骤1-3进行组合装配及锁紧，至此完成轴承预载荷调节及锁紧。

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