CN111946657A - 轴承组件、转子组件和风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴承组件、转子组件和风机。其中，轴承组件，包括：轴套，轴套的内壁上沿周向设置有两个沟槽；轴，轴套套设于轴上，轴上设置有与两个沟槽中每一个沟槽相对应的沟道，沟道和对应的沟槽构成滚道；多个滚动体，设置于轴和轴套之间并在滚道内运动；其中，轴套的外径为13mm，轴与轴套相对设置的部分的直径为5mm。本发明提供的轴承组件，使得在轴套的外径为13mm，轴与轴套相对设置的部分的直径为5mm时，具有该轴承组件的风机可以在至少150000rpm的转速下可靠地运行。

Description

轴承组件、转子组件和风机

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体而言，涉及一种轴承组件、一种转子组件和一种风机。

背景技术

高速风机是通过电动机驱动叶轮高速旋转，在密封壳体内形成负压环境，从而达到良好的送风效果，其具有高转速，小体积的优点，在手持式吸尘器和吹风机等领域的应用越来越广。因此，电机的高速化和高效化发展趋势较为明显，由于轴承的设计决定了风机能够达到的极限转速，所以，设计一种适合推广应用的轴承组件来提高风机运行的转速成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面在于，提出一种轴承组件。

本发明的第二个方面在于，提出一种转子组件。

本发明的第三个方面在于，又提出了一种转子组件。

本发明的第四个方面在于，提出了一种风机。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种轴承组件，包括：轴套，轴套的内壁上沿周向设置有两个沟槽；轴，轴套套设于轴上，轴上设置有与两个沟槽中每一个沟槽相对应的沟道，沟道和对应的沟槽构成滚道；多个滚动体，设置于轴和轴套之间并在滚道内运动；其中，轴套的外径为13mm，轴与轴套相对设置的部分的直径为5mm。

本发明提供的轴承组件，包括轴套、轴和多个滚动体，轴套的内壁上沿周向设置有两个沟槽，轴套套设于轴上，轴上设置有与两个沟槽中每个沟槽相对应的沟道，即轴上设置有两个沟道，对应的沟道和沟槽构成滚道，即两个沟道和两个沟槽构成两个滚道，通过多个滚动体设置于轴和轴套之间并在每个滚道内运动，即位于两个滚道内的多个滚动体、轴和轴套构成了轴承组件，简化了现有标准的轴承组件的结构，有利于降低生产成本，通过轴套的外径为13mm，轴与轴套相对设置的部分的直径为5mm，使得具有该轴承组件的风机可以在至少150000rpm的转速下可靠地运行，大大提高了具有该轴承组件的风机的工作转速，并没有增加生产成本，有利于推广应用。

进一步地，沟道直接设置在轴上，可以省去套设在轴上的轴套所占用的径向尺寸，在保持轴径不缩小的前提下，有利于减小轴承组件的滚动体的中心距，有利于提高轴承组件的极限转速，进而提高了具有该轴承组件的风机的工作转速，提高用户使用的满意度。进一步地，两个滚道沿轴的轴线方向间隔设置，通过多个滚动体位于两个滚道内将轴承支撑在轴的外周，有利于轴和轴套间的相对运动平稳、可靠、精确，进而有利于提高轴承组件的转速，并提高轴承组件的可靠性。

进一步地，相关技术中的高速风机上采用的一种轴承组件的单轴承尺寸为Ф13×Ф5mm，组件外径不小于15mm，配合轴径为5mm的轴，转速可达到110000rpm。另一种轴承组件的单轴承尺寸为Ф13×Ф4mm，组件外径不小于15mm，与其配合的轴的轴径为4mm，由于轴径较小，采用钢轴时整体刚性不足，轴承跨距及整个转子的轴向长度都会受到很大的限制，因此，若采用刚度较好的陶瓷轴，转速可达到120000rpm，若滚动体也采用陶瓷球，转速可进一步上升至130000rpm。但是，本发明通过轴套套设在轴上，两组滚动体位于轴和轴套之间，在轴套的外径为13mm，轴与轴套相对设置的部分的直径为5mm的情况下，使得具有该轴承组件的风机可以在至少150000rpm的转速下可靠地运行，与现有技术相比，大大提高了具有该轴承组件的风机的工作转速，提高了产品的市场竞争力。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的轴承组件，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，滚道内的多个滚动体的球心共同所在的平面为基面；两个滚道的基面之间的距离为16mm至18mm。

在该技术方案中，滚道内的多个滚动体的球心共同所在的平面为基面，两个滚道的两个基面之间的距离为16mm至18mm，能够满足轴承组件沿轴的轴线方向距离较长的需求，同时，两个滚道的两个基面之间的距离可以为满足要求的其他尺寸，适用范围广泛。

在上述任一技术方案中，优选地，滚道内的多个滚动体的球心共同所在的平面为基面；两个滚道的基面之间的距离为10mm至12mm。

在该技术方案中，每个滚道内的多个滚动体的球心共同所在的平面为基面；两个滚道的两个基面之间的距离为10mm至12mm，能够满足轴承组件沿轴的轴线方向距离较短的需求，同时，两个滚道的基面之间的距离可以为满足要求的其他尺寸，适用范围广泛。

在上述任一技术方案中，优选地，多个滚动体中的任一个滚动体与轴的轴线相垂直的横截面为第一圆，第一圆的圆心沿滚道运动一周的轨迹为第二圆，第二圆的直径为6.4mm；滚道内的多个滚动体沿轴的周向均匀分布。

在该技术方案中，多个滚动体中的任一滚动体与轴的轴线相垂直的横截面为第一圆，第一圆的圆心沿滚道运动一周的轨迹为第二圆，第二圆的直径为6.4mm，即轴承组件的滚动体的中心距为6.4mm，能够避免该距离较小而使轴的轴径较小无法保证轴的刚性，同时避免该距离较大而使轴承组件的转速较低，轴承组件的滚动体的中心距的尺寸合理，能够使轴的刚性得到保证，同时使轴承组件具有较高的转速，进而使得风机具有较高的转速并可在较高转速下能够可靠运行。

进一步地，滚道内的多个滚动体沿轴的周向均匀分布，使得轴和轴套在转动过程中在轴的周向上受力均匀，进而使得轴和轴套能够平稳、可靠地相对转动，进一步提高产品的可靠性和使用寿命。进一步地，滚动体可以为球状滚动体或圆柱体滚动体，也可以为满足要求的其他形状的滚动体。其中，球状的滚动体能够承担高速旋转，适于转子总成高速旋转的工况。

进一步地，轴承组件的极限转速主要取决于单个轴承的设计，单个轴承的极限转速主要取决于滚动体的中心距Dm的大小，一般将Dm·n值≥1.0x10⁶mm·r/min的轴承称为高速轴承，因此，选择较小中心距的轴承组件可以得到较高的转速，而本发明通过将轴承组件的滚动体的中心距设为6.4mm，使得在保证轴的刚性的前提下，具有较高的极限转速，进而使具有该轴承组件的风机具有较高的工作转速，有效的提高了产品的市场竞争力。

在上述任一技术方案中，优选地，轴套由至少一个外圈构成；至少一个外圈包括第一外圈和两个第二外圈，两个第二外圈中的一个设置在第一外圈一端的内壁上，两个第二外圈中的另一个设置在第一外圈另一端的内壁上，沟槽设置在第二外圈上。

在该技术方案中，轴套由至少一个外圈构成，进一步地，轴套由一个外圈构成，即沟槽直接设置在外圈内壁上，简化了轴承组件的结构，使得外圈在径向方向上占用的尺寸较小，有利于增加外圈的厚度或缩小外圈的外径尺寸，即有利于减小轴套的外径尺寸，进而提高产品的整体刚度或减轻轴承组件的重量，并提高产品的可靠性和使用寿命。

至少一个外圈包括第一外圈和两个第二外圈，两个第二外圈中的一个设置在第一外圈一端的内壁上，两个第二外圈中的另一个设置在第一外圈另一端的内壁上，沟槽设置在第二外圈上，降低了对第一外圈的加工精度的要求，有利于生产。同时，这种结构的第一外圈和第二外圈为组装件，可以调节两个第二外圈的轴向距离以控制游隙，施加预紧力。

在上述任一技术方案中，优选地，轴承组件还包括：保持架，多个滚动体通过保持架沿轴的周向均匀设置在轴和轴套之间。

在该技术方案中，多个滚动体通过保持架沿轴的周向均匀设置在轴和轴套之间，使得利用保持架将多个滚动体相分离并沿轴的周向均匀分布，使轴和轴套在转动过程中在轴的周向上受力均匀，进而使得轴和轴套能够平稳、可靠地相对转动，进一步提高产品的可靠性和使用寿命。

在上述任一技术方案中，优选地，轴为通轴；轴上设置有凹槽，凹槽用于容纳粘结剂。

在该技术方案中，轴为通轴，即轴除沟道外的部分的直径均为5mm，通轴的加工难度低于台阶轴，加工精度高于台阶轴，且可以避免台阶轴带来的退刀槽等容易产生应力集中的局部特征，有利于提高刚度和强度。

轴上设置有凹槽，通过在凹槽容纳粘结剂可以将与轴相连接的结构可靠的固定在轴上，进而提高产品的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，多个滚动体和轴均为金属材料制成的；或轴为金属材料制成的，多个滚动体为陶瓷材料制成的。

在该技术方案中，一方面，滚动体和轴均为金属材质制成的，金属材质成本较低，有利于降低产品的生产成本，使得在大大降低生产成本的同时能够提高轴承组件的极限转速，进而提高风机的工作转速，并使轴承组件在较高转速下能够可靠、平稳的运行，有利于推广应用；一方面，轴为金属材料制成的，滚动体为陶瓷材料制成的，能够在增加较少的生产成本的同时，大大提高风机的转速，适于推广应用。

进一步地，当滚动体和轴均为金属材料制成的，具有该轴承组件的风机可以在150000rpm的转速下可靠地运行；当轴为金属材料制成的，滚动体为陶瓷材料制成的，具有该轴承组件的风机可以在160000至170000rpm的转速下可靠地运行。具体地，直径为5mm的金属通轴具有一定的刚度，可适用于大多数小型高速风机设计要求，搭配陶瓷材质的滚动体可大大提高平稳运行的工作转速，同时可提高极限转速，并具有一定的经济性。

在上述任一技术方案中，优选地，两个滚道内的滚动体的数量相等，两个滚道中的任一个滚道内设置的多个滚动体的数量为6个或7个。

在该技术方案中，两个滚道内的滚动体的数量相等，即两个滚道内具有相同数量的滚动体，能够进一步提高轴承组件的可靠性，滚动体的数量可以为6个或7个，也可以为满足要求的其他数量。

根据本发明的另一个方面，提供了一种转子组件，转子组件包括如上述任一技术方案中所述的轴承组件；叶轮，设置于轴承组件的轴上。

本发明提供的转子组件，包括轴承组件和叶轮，叶轮设置在轴承组件的轴上，由于转子组件包括上述任一技术方案的轴承组件，因此具有该轴承组件的全部有益效果，在此不再赘述。

在上述任一技术方案中，优选地，叶轮包括轮毂，轮毂的第一端的横截面面积小于第二端的横截面面积，轴安装在轮毂的第二端上。

在该技术方案中，叶轮包括轮毂，通过轮毂的第一端的横截面面积小于第二端的横截面面积，轴安装在轮毂的第二端上，使得轮毂的横截面面积由远离轴的方向向靠近轴的方向逐渐变大，有利于气流由远离轴的第一端经轮毂的外表面引流至第二端，同时有利于减小第一端面处的入风的冲击损失，进而提高工作效率。

在上述任一技术方案中，优选地，轮毂包括锥体部和圆环部，圆环部与锥体部中横截面面积较大的一端相连接；锥体部的内部设置有安装部，轴穿过圆环部与安装部相连接。

在该技术方案中，轮毂包括锥体部和圆环部，圆环部与锥体部中横截面面积较大的一端相连接，锥体部使得轮毂的外周面由第一端到第二端圆滑过渡，进一步提高了引流效率并减小了入风的冲击损失，且圆环部与锥体部中横截面面积较大的一端相连接，使得轮毂的第二端为圆环状，外表面可以有效地与叶轮的叶片结构配合，减小流体从流道进入圆环内部空腔的泄漏，从而提高工作效率。锥体部的内部设置有安装部，轴穿过圆环部与安装部相连接，通过安装部将轴和轮毂连接能够保证轴和轮毂同轴设置，进而保证转子总成能够在高速下可靠、平稳地转动。轴穿过圆环部与安装部相连接，由于圆环部为中空结构，可作为平衡环，即可作为动平衡的切除材料，使得转子总成不需要单独设置叶轮端的平衡环，有效的简化了零部件的个数，简化了装配工艺，并降低了生产成本。

进一步地，锥体部也为中空结构，即轮毂为薄壁结构，可以保证叶轮成型时的收缩一致性，进一步减小了叶轮的转动惯量，有利于提高工作效率。

在上述任一技术方案中，优选地，安装部设置有安装孔，第一端设置有与安装孔相连通的通孔。

在该技术方案中，安装部设置有安装孔，轴通过安装孔与轮毂配合装配，使得轴和轮毂的同轴度得到了保证，轮毂的第一端设置有与安装孔相连通的通孔，通孔的直径小于安装孔的直径，使得将轴安装至轮毂时将安装部内的气体由通孔排出，防止安装孔为密闭孔而造成装配误差，进一步保证了轴和轮毂的同轴度，提高了转动的平稳性，同时通孔的设计减少了材料的应用，进而减小了转动惯量，有利于提高转动效率。

在上述任一技术方案中，优选地，两个滚道中靠近叶轮的一个滚道中的多个滚动体至少部分地位于圆环部内。

在该技术方案中，两个滚道中靠近叶轮的一个滚道中的多个滚动体至少部分地位于圆环部内，一方面，靠近叶轮的滚道内的多个滚动体可以与第二端面的横截面相交，一方面，靠近叶轮的滚道内的多个滚动体位于第一端的横截面与第二端的横截面之间，使得轴承组件中轴与轴套之间的支撑位靠近叶轮的重心，可以减小叶轮不平衡量对轴承组件的影响，从而提高了产品的可靠性和使用寿命。

进一步地，在轴向尺寸允许的前提下，应使滚动件尽量靠近叶轮的重心，以进一步减小叶轮不平衡量对轴承组件的影响，大大提高了产品的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，沿轴的轴线方向，轴和安装部相连接部分的长度为大于或等于6mm，且小于或等于10mm。

在该技术方案中，沿轴的轴线方向，轴和安装部相连接部分的长度为大于或等于6mm，且小于或等于10mm，轴和安装部相连接部分合理的长度能够在保证定位可靠性的前提下，充分利用轴向空间。

在上述任一技术方案中，优选地，叶轮还包括：叶片，安装在轮毂上；叶轮为混流式叶轮；叶片的个数为7片。

在该技术方案中，叶轮还包括安装在轮毂上的叶片，叶片沿轴的周向均匀地分布在轮毂的外周面上，使得轮毂随轴转动时叶片产生的气流在轴的周向方向均匀分布，并经轮毂的锥体部引流向磁体组件的方向流动，进而有利于轴承组件平稳、可靠的转动。

进一步地，叶轮为混流式叶轮；叶片的数量为7个，可以理解的是，叶片的数量可以为满足要求的其他数量。

根据本发明的又一个方面，提供了一种转子组件，转子组件包括如上述任一技术方案中所述的轴承组件；磁体组件，设置于轴承组件的轴上。

本发明提供的转子组件，包括轴承组件和磁体组件，磁体组件设置在轴承组件的轴上，由于转子组件包括上述任一技术方案的轴承组件，因此具有该轴承组件的全部有益效果，在此不再赘述。在上述任一技术方案中，优选地，磁体组件还包括：保护套，保护套包括平衡部和加强部，平衡部和加强部相连接并共同覆盖磁环外表面，其中，平衡部位于磁环的一端。

在该技术方案中，磁体组件包括保护套，保护套包括相连接并共同覆盖磁环外表面的平衡部和加强部，保护套能够避免磁环被损坏，起到了很好的保护作用，有效地提高了磁环的使用寿命，进而提高产品的可靠性。

平衡部位于磁环的一端，一方面，平衡部位于远离轴套的一端，即平衡部位于转子总成的端部并远离转子总成的重心，有利于去重，进而能够提高去重效率和可靠性；一方面，平衡部位于靠近轴套的一端，即平衡部设置在轴承和磁环之间，并靠近转子的重心，这样有利于缩短轴向长度，进而充分利用轴向空间，扩大产品的适用范围。

在上述任一技术方案中，优选地，保护套为一体成型结构；保护套为非导磁材料制成。

在该技术方案中，保护套为一体成型结构，有利于加工，适合批量生产；保护套为非导磁材料制成，能够避免保护套为磁性材料使滚动体易被磁化而影响轴承组件的寿命，有效地提高了产品的可靠性。加强部的厚度为0.2mm至0.3mm，能够起到很好的保护作用，同时能够避免加强部的厚度较大而使磁环的磁性减弱，平衡部的厚度为1mm，能够保证良好的去重效果，提高产品转动的平稳性。

进一步地，加强部通过旋压工艺固定在磁环远离平衡部一端的端面上，使得磁环在高速运转时不能解体，进而提高了产品的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，磁体组件包括套设在轴上的磁环，沿轴的轴线方向，磁环与轴套之间的距离为大于或等于3mm。

在该技术方案中，磁体组件包括套设在轴上的磁环，沿轴的轴线方向，磁环与轴套之间的距离为大于或等于3mm，能够避免磁环与轴套沿轴的轴线方向的距离较小而使滚动体被磁化而影响轴承组件的寿命，磁环与轴套沿轴的轴线方向合理的距离能够有效地保证滚动体的可靠性，进而提高产品的使用寿命。

根据本发明的再一个方面，提供了一种风机，风机包括如上述任一技术方案中所述的轴承组件；或如上述任一技术方案中包括有叶轮的转子组件；或如上述任一技术方案中包括磁体组件的转子组件。

本发明提供的风机，包括上述任一技术方案所述的轴承组件，因此具有该轴承组件的全部有益效果；或包括上述任一技术方案中包括有叶轮的转子组件，因此具有该包括叶轮的转子组件的全部有益效果；或包括上述任一技术方案中包括有磁体组件的转子组件，因此具有该包括磁体组件的转子组件的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，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示出了根据本发明的一个实施例中部分风机的剖视图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例中部分风机的剖视图；

图3示出了根据本发明的一个实施例中部分风机的结构示意图；

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1轴承组件，12轴，14轴套，142第一外圈，144第二外圈，16滚动体，2磁体组件，22保护套，222加强部，224平衡部，24磁环，3叶轮，32轮毂，322第一端，324第二端，34锥体部，342安装部，344安装孔，346通孔，36圆环部，38叶片。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例所述的轴承组件1、转子组件和风机。

如图1和图3所示，根据本发明的一个方面，提供了一种转子轴承组件1，轴承组件1包括：轴套14，轴套14的内壁上沿周向设置有两个沟槽；轴12，轴套14套设于轴12上，轴12上设置有与两个沟槽中每一个沟槽相对应的沟道，沟道和对应的沟槽构成滚道；多个滚动体16，设置于轴12和轴套14之间并在滚道内运动；其中，轴套14的外径为13mm，轴12与轴套14相对设置的部分的直径为5mm。

本发明提供的轴承组件1，包括轴套14、轴12和多个滚动体16，轴套14的内壁上沿周向设置有两个沟槽，轴套14套设于轴12上，轴12上设置有与两个沟槽中每个沟槽相对应的沟道，即轴12上设置有两个沟道，对应的沟道和沟槽构成滚道，即两个沟道和两个沟槽构成两个滚道，通过多个滚动体16设置于轴12和轴套14之间并在每个滚道内运动，即位于两个滚道内的多个滚动体16、轴12和轴套14构成了轴承组件1，简化了现有标准的轴承组件1的结构，有利于降低生产成本，如图1所示，通过轴套14的外径

为13mm，轴12与轴套14相对设置的部分的直径

为5mm，使得具有该轴承组件1的风机可以在至少150000rpm的转速下可靠地运行，大大提高了具有该轴承组件1的风机的工作转速，并没有增加生产成本，有利于推广应用。

进一步地，沟道直接设置在轴12上，可以省去套设在轴12上的轴套14所占用的径向尺寸，在保持轴径不缩小的前提下，有利于减小轴承组件1的滚动体16的中心距，有利于提高轴承组件1的极限转速，进而提高了具有该轴承组件1的风机的工作转速，提高用户使用的满意度。进一步地，两个滚道沿轴12的轴线方向间隔设置，通过多个滚动体16位于两个滚道内将轴承支撑在轴12的外周，有利于轴12和轴套14间的相对运动平稳、可靠、精确，进而有利于提高轴承组件1的转速，并提高轴承组件1的可靠性。

进一步地，相关技术中的高速风机上采用的一种轴承组件1的单轴承尺寸为Ф13×Ф5mm，组件外径不小于15mm，配合轴径为5mm的轴12，转速可达到110000rpm。另一种轴承组件1的单轴承尺寸为Ф13×Ф4mm，组件外径不小于15mm，与其配合的轴12的轴径为4mm，由于轴径较小，采用钢轴时整体刚性不足，轴承跨距及整个转子的轴向长度都会受到很大的限制，因此，若采用刚度较好的陶瓷轴，转速可达到120000rpm，若滚动体16也采用陶瓷球，转速可进一步上升至130000rpm。但是，本发明通过轴套14套设在轴12上，两组滚动体16位于轴12和轴套14之间，在轴套14的外径

为13mm，轴12与轴套14相对设置的部分的直径

为5mm的情况下，使得具有该轴承组件1的风机可以在至少150000rpm的转速下可靠地运行，与现有技术相比，大大提高了具有该轴承组件1的风机的工作转速，提高了产品的市场竞争力。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，滚道内的多个滚动体16的球心共同所在的平面为基面；两个滚道的基面之间的距离为16mm至18mm。

在该实施例中，滚道内的多个滚动体16的球心共同所在的平面为基面，两个滚道的两个基面之间的距离L为16mm至18mm，能够满足轴承组件1沿轴12的轴线方向距离较长的需求，同时，两个滚道的两个基面之间的距离可以为满足要求的其他尺寸，适用范围广泛。

在本发明的一个实施例中，优选地，滚道内的多个滚动体16的球心共同所在的平面为基面；两个滚道的基面之间的距离为10mm至12mm。

在该实施例中，每个滚道内的多个滚动体16的球心共同所在的平面为基面；两个滚道的两个基面之间的距离L为10mm至12mm，能够满足轴承组件1沿轴12的轴线方向距离较短的需求，同时，两个滚道的基面之间的距离可以为满足要求的其他尺寸，适用范围广泛。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，优选地，多个滚动体16中的任一个滚动体16与轴12的轴线相垂直的横截面为第一圆，第一圆的圆心沿滚道运动一周的轨迹为第二圆，第二圆的直径为6.4mm；滚道内的多个滚动体16沿轴12的周向均匀分布。

在该实施例中，多个滚动体16中的任一滚动体16与轴12的轴线相垂直的横截面为第一圆，第一圆的圆心沿滚道运动一周的轨迹为第二圆，第二圆的直径为6.4mm，即轴承组件1的滚动体16的中心距D为6.4mm，能够避免该距离较小而使轴12的轴径较小无法保证轴12的刚性，同时避免该距离较大而使轴承组件1的转速较低，轴承组件1的滚动体16的中心距的尺寸合理，能够使轴12的刚性得到保证，同时使轴承组件1具有较高的转速，进而使得风机具有较高的转速并可在较高转速下能够可靠运行。

进一步地，滚道内的多个滚动体16沿轴12的周向均匀分布，使得轴12和轴套14在转动过程中在轴12的周向上受力均匀，进而使得轴12和轴套14能够平稳、可靠地相对转动，进一步提高产品的可靠性和使用寿命。进一步地，滚动体16可以为球状滚动体16或圆柱体滚动体16，也可以为满足要求的其他形状的滚动体16。其中，球状的滚动体16能够承担高速旋转，适于转子总成高速旋转的工况。

进一步地，轴承组件1的极限转速主要取决于单个轴承的设计，单个轴承的极限转速主要取决于滚动体16的中心距Dm的大小，一般将Dm·n值≥1.0x10⁶mm·r/min的轴承称为高速轴承，因此，选择较小中心距的轴承组件1可以得到较高的转速，而本发明通过将轴承组件1的滚动体16的中心距设为6.4mm，使得在保证轴12的刚性的前提下，具有较高的极限转速，进而使具有该轴承组件1的风机具有较高的工作转速，有效的提高了产品的市场竞争力。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，轴套14由至少一个外圈构成；至少一个外圈包括第一外圈142和两个第二外圈144，两个第二外圈144中的一个设置在第一外圈142一端的内壁上，两个第二外圈144中的另一个设置在第一外圈142另一端的内壁上，沟槽设置在第二外圈144上。

在该实施例中，轴套14由至少一个外圈构成，进一步地，轴套14由一个外圈构成，如图1所示，即沟槽直接设置在外圈内壁上，简化了轴承组件1的结构，使得外圈在径向方向上占用的尺寸较小，有利于增加外圈的厚度或缩小外圈的外径尺寸，即有利于减小轴套14的外径尺寸，进而提高产品的整体刚度或减轻轴承组件1的重量，并提高产品的可靠性和使用寿命。

如图2所示，至少一个外圈包括第一外圈142和两个第二外圈144，两个第二外圈144中的一个设置在第一外圈142一端的内壁上，两个第二外圈144中的另一个设置在第一外圈142另一端的内壁上，沟槽设置在第二外圈144上，降低了对第一外圈142的加工精度的要求，有利于生产。同时，这种结构的第一外圈142和第二外圈144为组装件，可以调节两个第二外圈144的轴12向距离以控制游隙，施加预紧力。

在本发明的一个实施例中，优选地，轴承组件1还包括：保持架，多个滚动体16通过保持架沿轴12的周向均匀设置在轴12和轴套14之间。

在该实施例中，多个滚动体16通过保持架沿轴12的周向均匀设置在轴12和轴套14之间，使得利用保持架将多个滚动体16相分离并沿轴12的周向均匀分布，使轴12和轴套14在转动过程中在轴12的周向上受力均匀，进而使得轴12和轴套14能够平稳、可靠地相对转动，进一步提高产品的可靠性和使用寿命。

在本发明的一个实施例中，优选地，轴12为通轴；轴12上设置有凹槽，凹槽用于容纳粘结剂。

在该实施例中，轴12为通轴，即轴12除沟道外的部分的直径均为5mm，通轴的加工难度低于台阶轴，加工精度高于台阶轴，且可以避免台阶轴带来的退刀槽等容易产生应力集中的局部特征，有利于提高刚度和强度。

轴12上设置有凹槽，通过在凹槽容纳粘结剂可以将与轴12相连接的结构可靠的固定在轴12上，进而提高产品的可靠性。

在本发明的一个实施例中，优选地，多个滚动体16和轴12均为金属材料制成的；或轴12为金属材料制成的，多个滚动体16为陶瓷材料制成的。

在该实施例中，一方面，滚动体16和轴12均为金属材质制成的，金属材质成本较低，有利于降低产品的生产成本，使得在大大降低生产成本的同时能够提高轴承组件1的极限转速，进而提高风机的工作转速，并使轴承组件1在较高转速下能够可靠、平稳的运行，有利于推广应用；一方面，轴12为金属材料制成的，滚动体16为陶瓷材料制成的，能够在增加较少的生产成本的同时，大大提高风机的转速，适于推广应用。

进一步地，当滚动体16和轴12均为金属材料制成的，具有该轴承组件1的风机可以在150000rpm的转速下可靠地运行；当轴12为金属材料制成的，滚动体16为陶瓷材料制成的，具有该轴承组件1的风机可以在160000至170000rpm的转速下可靠地运行。具体地，直径为5mm的金属通轴12具有一定的刚度，可适用于大多数小型高速风机设计要求，搭配陶瓷材质的滚动体16可大大提高平稳运行的工作转速，同时可提高极限转速，并具有一定的经济性。

在本发明的一个实施例中，优选地，两个滚道内的滚动体16的数量相等，两个滚道中的任一个滚道内设置的多个滚动体16的数量为6个或7个。

在该实施例中，两个滚道内的滚动体16的数量相等，即两个滚道内具有相同数量的滚动体16，能够进一步提高轴承组件1的可靠性，滚动体16的数量可以为6个或7个，也可以为满足要求的其他数量。

根据本发明的另一个方面，提供了一种转子组件，转子组件包括如上述任一技术方案中所述的轴承组件1；叶轮3，设置于轴承组件1的轴12上。

本发明提供的转子组件，包括轴承组件1和叶轮3，叶轮3设置在轴承组件1的轴12上，由于转子组件包括上述任一技术方案的轴承组件1，因此具有该轴承组件1的全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，轴承组件1的轴12上的凹槽内容纳粘结剂将叶轮3牢牢的固定在轴12的一端。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，叶轮3包括轮毂32，轮毂32的第一端322的横截面面积小于第二端324的横截面面积，轴12安装在轮毂32的第二端324上。

在该实施例中，叶轮3包括轮毂32，通过轮毂32的第一端322的横截面面积小于第二端324的横截面面积，轴12安装在轮毂32的第二端324上，使得轮毂32的横截面面积由远离轴12的方向向靠近轴12的方向逐渐变大，有利于气流由远离轴12的第一端322经轮毂32的外表面引流至第二端324，同时有利于减小第一端322面处的入风的冲击损失，进而提高工作效率。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，轮毂32包括锥体部34和圆环部36，圆环部36与锥体部34中横截面面积较大的一端相连接；锥体部34的内部设置有安装部342，轴12穿过圆环部36与安装部342相连接。

在该实施例中，轮毂32包括锥体部34和圆环部36，圆环部36与锥体部34中横截面面积较大的一端相连接，锥体部34使得轮毂32的外周面由第一端322到第二端324圆滑过渡，进一步提高了引流效率并减小了入风的冲击损失，且圆环部36与锥体部34中横截面面积较大的一端相连接，使得轮毂32的第二端324为圆环状，外表面可以有效地与叶轮3的叶片38结构配合，减小流体从流道进入圆环内部空腔的泄漏，从而提高工作效率。锥体部34的内部设置有安装部342，轴12穿过圆环部36与安装部342相连接，通过安装部342将轴12和轮毂32连接能够保证轴12和轮毂32同轴12设置，进而保证转子总成能够在高速下可靠、平稳地转动。轴12穿过圆环部36与安装部342相连接，由于圆环部36为中空结构，可作为平衡环，即可作为动平衡的切除材料，使得转子总成不需要单独设置叶轮3端的平衡环，有效的简化了零部件的个数，简化了装配工艺，并降低了生产成本。

进一步地，锥体部34也为中空结构，即轮毂32为薄壁结构，可以保证叶轮3成型时的收缩一致性，进一步减小了叶轮3的转动惯量，有利于提高工作效率。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，安装部342设置有安装孔344，第一端322设置有与安装孔344相连通的通孔346。

在该实施例中，安装部342设置有安装孔344，轴12通过安装孔344与轮毂32配合装配，使得轴12和轮毂32的同轴12度得到了保证，轮毂32的第一端322设置有与安装孔344相连通的通孔346，通孔346的直径小于安装孔344的直径，使得将轴12安装至轮毂32时将安装部342内的气体由通孔346排出，防止安装孔344为密闭孔而造成装配误差，进一步保证了轴12和轮毂32的同轴12度，提高了转动的平稳性，同时通孔346的设计减少了材料的应用，进而减小了转动惯量，有利于提高转动效率。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，两个滚道中靠近叶轮3的一个滚道中的多个滚动体16至少部分地位于圆环部36内。

在该实施例中，两个滚道中靠近叶轮3的一个滚道中的多个滚动体16至少部分地位于圆环部36内，一方面，靠近叶轮3的滚道内的多个滚动体16可以与第二端324面的横截面相交，一方面，靠近叶轮3的滚道内的多个滚动体16位于第一端322的横截面与第二端324的横截面之间，使得轴承组件1中轴12与轴套14之间的支撑位靠近叶轮3的重心，可以减小叶轮3不平衡量对轴承组件1的影响，从而提高了产品的可靠性和使用寿命。

进一步地，在轴向尺寸允许的前提下，应使滚动件尽量靠近叶轮3的重心，以进一步减小叶轮3不平衡量对轴承组件1的影响，大大提高了产品的可靠性。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，沿轴12的轴线方向，轴12和安装部342相连接部分的长度为大于或等于6mm，且小于或等于10mm。

在该实施例中，沿轴12的轴线方向，轴12和安装部342相连接部分的d长度为大于或等于6mm，且小于或等于10mm，轴12和安装部342相连接部分合理的长度能够在保证定位可靠性的前提下，充分利用轴向空间。

如图1至图3所示，在本发明的一个实施例中，优选地，叶轮3还包括：叶片38，安装在轮毂32上；叶轮3为混流式叶轮；叶片38的个数为7片。

在该实施例中，叶轮3还包括安装在轮毂32上的叶片38，叶片38沿轴12的周向均匀地分布在轮毂32的外周面上，使得轮毂32随轴12转动时叶片38产生的气流在轴12的周向方向均匀分布，并经轮毂32的锥体部34引流向轴承组件1的方向流动，进而有利于转子总成平稳、可靠的转动。

进一步地，叶轮3为混流式叶轮；叶片38的数量为7个，可以理解的是，叶片38的数量可以为满足要求的其他数量。

根据本发明的又一个方面，提供了一种转子组件，转子组件包括如上述任一技术方案中所述的轴承组件1；磁体组件2，设置于轴承组件1的轴12上。

本发明提供的转子组件，包括轴承组件1和磁体组件2，磁体组件2设置在轴承组件1的轴12上，由于转子组件包括上述任一技术方案的轴承组件1，因此具有该轴承组件1的全部有益效果，在此不再赘述。

进一步地，轴承组件1的轴12上的凹槽内容纳粘结剂将磁体组件2牢牢的固定在轴12的一端。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，磁体组件2还包括：保护套22，保护套22包括平衡部224和加强部222，平衡部224和加强部222相连接并共同覆盖磁环24外表面，其中，平衡部224位于磁环24的一端。

在该实施例中，磁体组件2包括保护套22，保护套22包括相连接并共同覆盖磁环24外表面的平衡部224和加强部222，保护套22能够避免磁环24被损坏，起到了很好的保护作用，有效地提高了磁环24的使用寿命，进而提高产品的可靠性。

平衡部224位于磁环24的一端，一方面，平衡部224位于远离轴套14的一端，即平衡部224位于转子总成的端部并远离转子总成的重心，有利于去重，进而能够提高去重效率和可靠性；一方面，平衡部224位于靠近轴套14的一端，即平衡部224设置在轴承组件1和磁环24之间，并靠近转子的重心，这样有利于缩短轴向长度，进而充分利用轴向空间，扩大产品的适用范围。

在本发明的一个实施例中，优选地，保护套22为一体成型结构；保护套22为非导磁材料制成。

在该实施例中，保护套22为一体成型结构，有利于加工，适合批量生产；保护套22为非导磁材料制成，能够避免保护套22为磁性材料使滚动体16易被磁化而影响轴承组件1的寿命，有效地提高了产品的可靠性。加强部222的厚度为0.2mm至0.3mm，能够起到很好的保护作用，同时能够避免加强部222的厚度较大而使磁环24的磁性减弱，平衡部224的厚度为1mm，能够保证良好的去重效果，提高产品转动的平稳性。

进一步地，加强部222通过旋压工艺固定在磁环24远离平衡部224一端的端面上，使得磁环24在高速运转时不能解体，进而提高了产品的可靠性。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，优选地，磁体组件2包括套设在轴12上的磁环24，沿轴12的轴线方向，磁环24与轴套14之间的距离为大于或等于3mm。

在该实施例中，磁体组件2包括套设在轴12上的磁环24，沿轴12的轴线方向，磁环24与轴套14之间的距离为大于或等于3mm，能够避免磁环24与轴套14沿轴12的轴线方向的距离较小而使滚动体16被磁化而影响轴承组件1的寿命，磁环24与轴套14沿轴12的轴线方向合理的距离能够有效地保证滚动体16的可靠性，进而提高产品的使用寿命。

在具体实施例中，随着电机转速的升高，对整个转子系统的装配精度、安装刚度及动平衡设计的要求也越来越高。叶轮3的设计决定了风机指定转速范围内的效率，转子组件的设计决定了电机的噪音、振动及寿命等综合性能，使得高速化的风机在设计制造方面仍存在很多难题。目前市面上高速风机的转子组件结构，以两个轴承是否设置在转子的同一侧而分为单侧支撑和双端支撑。单侧支撑方式一般采用轴承组件1，即一对轴承内圈与轴12固定，外圈与轴套14固定，轴12向轴套14两端延伸并分别支撑叶轮3和转子。这种方式同轴度易保证，组装性好，比双端支承更适合超高转速的应用场景。

因此，本发明也可以提出一种转子总成，转子总成包括叶轮3、轴承组件1和磁体组件2，轴承组件1包括同轴12设置的轴12和轴套14，叶轮3和磁体组件2分别固定在轴12伸出轴套14的两端，并沿轴12的轴线方向大致并联设置，两个滚道内的多个滚动体16设置在轴12和轴套14之间使得轴12和轴套14可相对旋转，两个滚道沿轴12的轴线方向间隔设置，每个滚道内设置多个沿轴12的周向均匀设置的球状滚动体16，滚动体16通过保持架限定在轴12和轴套14之间，且两个滚道中滚动体16的数量相同。通过简化轴承组件1的结构，降低了生产成本，具体的，叶轮3为滚流式叶轮，轴套14的外径为13mm，轴12与轴套14相对设置的部分的直径为5mm，使得转子总成在不增加成本的前提下，具有该转子总成的风机可以在至少150000rpm的转速下可靠地运行，大大提高了转子总成的工作转速，并使转子总成在较高转速下能够可靠、平稳的运行，有利于推广应用。

在具体实施例中，叶轮3包括外周面大致呈锥形的轮毂32和沿轴12的周向间隔设置在轮毂32外周面的多个叶片38，轮毂32为薄壁结构，能够保证叶轮3在成型时收缩性一致，同时能够减小叶轮3的转动惯量，提高工作效率。轮毂32包括锥体部34和圆环部36，锥体部34的第一端322的横截面面积小于第二端324的横截面面积，圆环部36与第二端324相连接，轴12穿过圆环部36安装在轮毂32的第二端324上。即轮毂32的锥体部34的第一端322的直径最小，锥体部34的第二端324的直径最大，轮毂32的外周面和内周面由第一端322圆滑过渡至第二端324，外周面光滑起到了很好的引流作用。锥体部34内部设置有与轴12同轴12的具有安装孔344的安装部342，安装部342从第一端322向第二端324的方向延伸，并不超过圆环部36，锥体部34的内表面与安装部342之间形成空腔。第一端322设置有与安装孔344相连通的通孔346，使得将轴12安装至轮毂32时将安装部342内的气体由通孔346排出，防止安装孔344为密闭孔而造成装配误差，进一步保证了轴12和轮毂32的同轴12度，提高了转动的平稳性，同时通孔346的设计减少了材料的应用，进而减小了转动惯量，有利于提高转动效率。

轮毂32靠近轴12的一端为圆环部36，即轮毂32的最大直径处的端面为圆环状，圆环的内外圆周分别从轮毂32的锥体部34的内外周面的最大直径处向背离第一端322的方向延伸，且圆环部36的端面与内周面、安装部342之间形成空腔，圆弧的外表面可以有效地与叶轮3的叶片38结构配合，减小流体从流道进入圆环内部空腔的泄漏，从而提高工作效率，同时，由于空腔的存在，可作为平衡环，即可作为动平衡的切除材料，使得转子总成不需要单独设置叶轮3端的平衡环，有效的简化了零部件的个数，简化了装配工艺，并降低了生产成本。

在具体实施例中，两个滚道中靠近叶轮3的滚道内的多个滚动体16至少部分位于圆弧部内，一方面，靠近叶轮3的滚道内的多个滚动体16可以与第二端324面的横截面相交，一方面，靠近叶轮3的滚道内的多个滚动体16位于第一端322的横截面与第二端324的横截面之间，使得轴承组件1中轴12与轴套14之间的支撑位靠近叶轮3的重心，可以减小叶轮3不平衡量对轴承组件1的影响，从而提高了产品的可靠性和使用寿命。

在具体实施例中，磁体组件2磁环24和套设在磁环24外部的保护套22，保护套22包括位于磁环24的一端的平衡部224，一方面，平衡部224位于远离轴套14的一端，即平衡部224位于转子总成的端部并远离转子总成的重心，有利于去重，进而能够提高去重效率和可靠性；一方面，平衡部224位于靠近套14的一端，即平衡部224设置在轴承组件1和磁环24之间，并靠近转子的重心，这样有利于缩短轴向长度，进而充分利用轴向空间，扩大产品的适用范围。

根据本发明的再一个方面，提供了一种风机，风机包括如上述任一技术方案中所述的轴承组件1；或如上述任一技术方案中包括有叶轮3的转子组件；或如上述任一技术方案中包括磁体组件2的转子组件。

本发明提供的风机，包括上述任一技术方案所述的轴承组件1，因此具有该轴承组件1的全部有益效果；或包括上述任一技术方案中包括有叶轮3的转子组件，因此具有该包括叶轮3的转子组件的全部有益效果；或包括上述任一技术方案中包括有磁体组件2的转子组件，因此具有该包括磁体组件2的转子组件的全部有益效果，在此不再赘述。

优选地，本发明所提供的风机可应用于手持式吸尘器和吹风机，当然，该电机也可以应用于其他设备，只要不脱离本发明的设计构思，则均属于本发明的保护范围内。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

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，对于本领域的技术人员来说，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 (19)

1.一种轴承组件，其特征在于，包括：

轴套，所述轴套的内壁上沿周向设置有两个沟槽；

轴，所述轴套套设于所述轴上，所述轴上设置有与所述两个沟槽中每一个沟槽相对应的沟道，所述沟道和对应的所述沟槽构成滚道；

多个滚动体，设置于所述轴和所述轴套之间并在所述滚道内运动；

其中，所述轴套的外径为13mm，所述轴与所述轴套相对设置的部分的直径为5mm。

2.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，

所述滚道内的多个所述滚动体的球心共同所在的平面为基面；

两个所述滚道的所述基面之间的距离为16mm至18mm。

3.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，

所述滚道内的多个所述滚动体的球心共同所在的平面为基面；

两个所述滚道的所述基面之间的距离为10mm至12mm。

4.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，

所述多个滚动体中的任一个滚动体与所述轴的轴线相垂直的横截面为第一圆，所述第一圆的圆心沿所述滚道运动一周的轨迹为第二圆，所述第二圆的直径为6.4mm；

所述滚道内的所述多个滚动体沿所述轴的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，

所述轴套由至少一个外圈构成；

所述至少一个外圈包括第一外圈和两个第二外圈，所述两个第二外圈中的一个设置在所述第一外圈一端的内壁上，所述两个第二外圈中的另一个设置在所述第一外圈另一端的内壁上，所述沟槽设置在所述第二外圈上。

6.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，

所述轴为通轴；

所述轴上设置有凹槽，所述凹槽用于容纳粘结剂。

7.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，

所述多个滚动体和所述轴均为金属材料制成的；或

所述轴为金属材料制成的，所述多个滚动体为陶瓷材料制成的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴承组件，其特征在于，

两个所述滚道内的所述滚动体的数量相等，两个所述滚道中的任一个滚道内设置的所述多个滚动体的数量为6个或7个。

9.一种转子组件，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的轴承组件；

叶轮，设置于所述轴承组件的轴上。

10.根据权利要求9所述的转子组件，其特征在于，所述叶轮包括轮毂，所述轮毂的第一端的横截面面积小于第二端的横截面面积，所述轴承组件的轴安装在所述轮毂的所述第二端上。

11.根据权利要求10所述的转子组件，其特征在于，

所述轮毂包括锥体部和圆环部，所述圆环部与所述锥体部中横截面面积较大的一端相连接；

所述锥体部的内部设置有安装部，所述轴穿过所述圆环部与所述安装部相连接。

12.根据权利要求11所述的转子组件，其特征在于，

所述两个滚道中靠近所述叶轮的一个滚道中的所述多个滚动体至少部分地位于所述圆环部内。

13.根据权利要求11所述的转子组件，其特征在于，

沿所述轴的轴线方向，所述轴和所述安装部相连接部分的长度为大于或等于6mm，且小于或等于10mm。

14.根据权利要求10所述的转子组件，其特征在于，所述叶轮还包括：

叶片，安装在所述轮毂上；

所述叶轮为混流式叶轮；

所述叶片的个数为7片。

15.一种转子组件，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的轴承组件；

磁体组件，设置于所述轴承组件的轴上。

16.根据权利要求15所述的转子组件，其特征在于，所述磁体组件还包括：

磁环；

保护套，所述保护套包括平衡部和加强部，所述平衡部和所述加强部相连接并共同覆盖所述磁环外表面，其中，所述平衡部位于所述磁环的一端。

17.根据权利要求16所述的转子组件，其特征在于，

所述保护套为一体成型结构；

所述保护套为非导磁材料制成。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的转子组件，其特征在于，

所述磁体组件包括套设在所述轴上的磁环，沿所述轴的轴线方向，所述磁环与所述轴套之间的距离为大于或等于3mm。

19.一种风机，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的轴承组件；或

如权利要求9至14中任一项所述的转子组件；或

如权利要求15至18中任一项所述的转子组件。

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