CN112701851B - 电机风叶、电机、空调器和家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机风叶、电机、空调器和家用电器，电机风叶包括至少两个扇盘状的镶件，相邻两个镶件在其周向侧面上设置有相互咬合的凹凸结构，凹凸结构可使至少两个镶件形成圆盘状，多个镶件的内弧端形成一个轴通孔，每一个镶件在轴通孔的轴向上的第一端面凸出设置有叶片。由多个镶件咬合拼接的电机风叶具有挠度，形成的轴通孔可与电机转轴过盈配合装配，与电机转轴牢固装配，保证电机风叶整体强度，减小电机风叶的变形量。与电机风叶适配的电机转轴无需开设风叶键槽和卡簧槽，减少电机转轴的加工工序，提高加工效率，同时减小由于电机转轴开设风叶键槽而导致转子的不平衡量，使得转子校动平衡更方便快速。

Description

电机风叶、电机、空调器和家用电器

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机风叶、具有该电机风 叶的电机、具有该电机的空调器和具有该电机的家用电器。

背景技术

电机风叶是电机重要的组成部件。在电机运行时将电能转换为机械 能，此时定子会产生大量的热量，为避免因散热不及时而发生电机烧毁， 需要在电机转轴上安装风叶，使得在电机运行过程中，风叶随着电机转轴 旋转，为电机实行风冷散热。

参见图1，现有的电机转轴1上需要加工风叶防退卡簧槽12和风叶键 槽11，同时在卡簧槽12上安装卡簧，用于风叶的轴向固定，防止风叶在 电机运行时掉落，提高电机的安全性。风叶键槽11用于固定风叶位置， 但风叶键槽11的存在造成电机转子不平衡量大大增大，并增加了转子校 动平衡的难度，给电机转子校动平衡带来了较大的工作量。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种电机风叶，该电机风叶具有挠度且变形 量很小，可减小转子的不平衡量，使得转子校动平衡更方便快速，且减少 电机转轴的加工工序，提高生产效率。

本发明的第二目的是提供一种具有上述电机风叶的电机。

本发明的第三目的是提供一种具有上述电机的空调器。

本发明的第四目的是提供一种具有上述电机的家用电器。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种电机风叶，包括至少两 个扇盘状的镶件，相邻两个镶件在其周向侧面上设置有相互咬合的凹凸结 构，凹凸结构可使至少两个镶件形成圆盘状，多个镶件的内弧端形成一个 轴通孔，每一个镶件在轴通孔的轴向上的第一端面凸出设置有叶片。

由上述方案可见，电机风叶由多个镶件咬合拼接而成，使得电机风叶 具有挠度，多个镶件咬合拼接后形成的电机风叶的轴通孔可与电机转轴过 盈配合装配，电机风叶整体与电机转轴的装配牢固，使得每一个镶件在其 径向上和周向上受力，由于相邻两个镶件在其周向侧面上设置有相互咬合 的凹凸结构，从而使得相邻两个镶件之间受力之后的咬合更为稳固，保证 咬合拼接而成的电机风叶整体强度，减小咬合拼接而成的电机风叶的变形 量。与咬合拼接而成的电机风叶适配的电机转轴无需开设风叶键槽和卡簧 槽，减少电机转轴的加工工序，提高加工效率，同时减小由于电机转轴开 设风叶键槽而导致转子的不平衡量，使得转子校动平衡更方便快速，实现 无轴用挡圈和无轴键固定，节约成本，提高生产效率。

一个优选的方案是，每一个镶件在其周向上的两侧分别凸出设置有第 一咬合部和第二咬合部，在镶件的径向上，第一咬合部的第一端与镶件的 外弧端衔接，第一咬合部的第二端与镶件的内弧端之间形成第一咬口，第 二咬合部的第一端与镶件的外弧端之间形成第二咬口，第二咬合部的第二 端与镶件的内弧端衔接，一个镶件的第一咬合部咬合在相邻一个镶件的第 二咬口内，一个镶件的第二咬合部咬合在相邻一个镶件的第一咬口内，多 个镶件的内弧端和第二咬合部的第二端形成轴通孔，第一咬合部、第二咬 合部、第一咬口和第二咬口形成凹凸结构。

更进一步的方案是，第一咬合部的第二端面和第二咬合部的第一端为 相互咬合的圆弧面。

更进一步的方案是，每一个镶件在其径向上包括相连接的内盘段和风 盘段，镶件的内弧端位于内盘段远离风盘段的一端，镶件的外弧端位于风 盘段远离内盘段的一端，在轴通孔的轴向上，内盘段凸出风盘段设置，叶 片在轴通孔的轴向上自风盘段朝向内盘段的顶端延伸，且叶片在镶件的径 向上的第一端与内盘段的外周壁衔接。

更进一步的方案是，在镶件的径向上，第一咬合部的第二端延伸至内 盘段内。

更进一步的方案是，在镶件的径向上，第二咬合部的长度为第一咬合 部位于内盘段内的长度的三分之二至三分之四。

更进一步的方案是，叶片在镶件的径向上的第二端凸出风盘段的外周 壁设置。

进一步的方案是，每一个镶件在轴通孔的轴向上的第一端面凸出设置 有圆弧臂，在镶件的径向上，圆弧臂的第一端与镶件的内弧端衔接，圆弧 臂的第二端延伸的长度小于第二咬合部的长度，至少两个镶件的圆弧臂可 形成一个环套，轴通孔和环套共轴设置。

更进一步的方案是，每一个镶件的内弧端面靠近镶件的第一端面的一 段相对轴通孔的轴向倾斜设置，在镶件的径向上，轴通孔靠近镶件的第一 端面的一端的直径大于轴通孔远离镶件的第一端面的另一端的直径。

更进一步的方案是，镶件的数量为五个。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种电机，包括电机风叶， 电机风叶为上述的电机风叶。

更进一步的方案是，电机还包括可绕自身轴线旋转的转轴，电机风叶 的每一个镶件的内弧端面靠近镶件的第一端面的一段相对电机风叶的轴 通孔的轴向倾斜设置，在镶件的径向上，轴通孔靠近镶件的第一端面的一 端的直径大于轴通孔远离镶件的第一端面的另一端的直径，轴通孔靠近镶 件的第一端面的一端与转轴间隙配合，轴通孔远离镶件的第一端面的另一 端与转轴过盈配合。

为了实现本发明的第三目的，本发明提供一种空调器，包括电机，电 机为上述的电机。

为了实现本发明的第四目的，本发明提供一种家用电器，包括电机， 电机为上述的电机。

附图说明

图1是现有电机转轴的局部主视图。

图2是本发明电机风叶实施例的结构图。

图3是本发明电机风叶实施例的主视图。

图4是本发明电机风叶实施例的结构分解图。

图5是本发明电机风叶实施例的分解示意图。

图6是本发明电机风叶实施例中镶件的结构图。

图7是本发明电机风叶实施例所适配的电机转轴的局部主视图。

图8是本发明电机风叶实施例装配至电机转轴的第一状态示意图。

图9是本发明电机风叶实施例装配至电机转轴的第二状态示意图。

图10是本发明电机风叶实施例中镶件的受力示意图。

图11是本发明电机风叶实施例在运行过程中的结构变形分析图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图2至图6，电机风叶2包括至少两个扇盘状的镶件21，相邻两 个镶件21在其周向侧面上设置有相互咬合的凹凸结构，凹凸结构可使至 少两个镶件21形成圆盘状，多个镶件21的内弧端2111可形成一个轴通 孔22，每一个镶件21在轴通孔22的轴向上的第一端面凸出设置有叶片 217。当镶件21的数量为两个时，每一个镶件21呈半圆形扇盘状，半圆形扇盘状的镶件21上可设置有一个或者多个叶片217。此外，一个镶件 21上也可以只设置有一个叶片217，根据实际要求，叶片217的数量对应 适配镶件21的数量，例如叶片217为四片，则镶件21的数量也为四个。

电机风叶2由至少两个镶件21咬合拼接而成，使得电机风叶2具有 挠度，至少两个镶件21咬合拼接后形成的电机风叶2的轴通孔22可与电 机转轴过盈配合装配，电机风叶2整体与电机转轴的装配牢固，使得每一 个镶件21在其径向上和周向上受力，由于相邻两个镶件21在其周向侧面 上设置有相互咬合的凹凸结构，从而使得相邻两个镶件21之间受力之后 的咬合更为稳固，保证咬合拼接而成的电机风叶2整体强度，减小咬合拼 接而成的电机风叶2的变形量。与咬合拼接而成的电机风叶2适配的电机 转轴无需开设风叶键槽11和卡簧槽12，减少电机转轴的加工工序，提高 加工效率，同时减小由于电机转轴开设风叶键槽11而导致转子的不平衡 量，使得转子校动平衡更方便快速，实现无轴用挡圈和无轴键固定，节约 成本，提高生产效率。

本实施例镶件21的数量为五个，具体地，每一个镶件21在其周向上 的两侧分别凸出设置有第一咬合部212和第二咬合部214。在镶件21的径 向上，第一咬合部212的第一端与镶件21的外弧端2112衔接，第一咬合 部212的第二端与镶件21的内弧端2111之间形成第一咬口213，第二咬 合部214的第一端与镶件21的外弧端2112之间形成第二咬口215，第二咬合部214的第二端与镶件21的内弧端2111衔接。一个镶件21的第一 咬合部212咬合在相邻一个镶件21的第二咬口215内，一个镶件21的第 二咬合部214咬合在相邻一个镶件21的第一咬口213内。五个镶件21的 内弧端2111和第二咬合部214的第二端形成轴通孔22，第一咬合部212、 第二咬合部214、第一咬口213和第二咬口215形成该凹凸结构。

其中，第一咬合部212的第二端面和第二咬合部214的第一端为相互 咬合的圆弧面，使得第一咬合部212和第二咬合部214均为扇形结构，方 便相邻两个镶件21之间的咬合拼接，且咬合拼接更为贴合。本实施例每 一个镶件21在其径向上包括相连接的内盘段219和风盘段218，镶件21 的内弧端2111位于内盘段219远离风盘段218的一端，镶件21的外弧端 2112位于风盘段218远离内盘段219的一端。在轴通孔22的轴向上，内 盘段219凸出风盘段218设置，叶片217在轴通孔22的轴向上自风盘段 218朝向内盘段219的顶端延伸，且叶片217在镶件21的径向上的第一端 与内盘段219的外周壁衔接，叶片217在镶件21的径向上的第二端凸出 风盘段218的外周壁设置。

在镶件21的径向上，镶件21的第一咬合部212的第二端延伸至其内 盘段219内。在镶件21的径向上，第二咬合部214的长度L1为第一咬合 部212位于内盘段219内的长度L2的三分之二至三分之四，即L1的设计 范围可为

L2，有利于保证由多个镶件21咬合拼接形成的电机风叶2 不会因为受力过大而翘边。

每一个镶件21在轴通孔22的轴向上的第一端面凸出设置有圆弧臂 216，在镶件21的径向上，圆弧臂216的第一端与镶件21的内弧端2111 衔接，圆弧臂216的第二端延伸的长度小于第二咬合部214的长度L1。本 实施例五个镶件21的圆弧臂216可形成一个环套，轴通孔22和该环套共 轴设置。

参见图7至图9，本实施例的每一个镶件21的内弧端2111面靠近镶 件21的第一端面的一段2113相对轴通孔22的轴向倾斜设置，镶件21的 内弧端2111面靠近镶件21的第一端面的一段2113与轴通孔22的轴向之 间的夹角为θ。在镶件21的径向上，轴通孔22靠近镶件21的第一端面 的一端的直径大于轴通孔22远离镶件21的第一端面的另一端的直径。

本发明的电机转轴3无需开设风叶键槽11和卡簧槽12，电机转轴3 可绕自身轴线旋转。多个镶件21咬合拼接后形成的电机风叶2的轴通孔 22靠近镶件21的第一端面的一端与转轴3间隙配合，轴通孔22远离镶件 21的第一端面的另一端与转轴3过盈配合。具体地，本实施例五个镶件 21之间通过一个镶件21的第一咬合部212咬合在相邻一个镶件21的第二 咬口215内，一个镶件21的第二咬合部214咬合在相邻一个镶件21的第 一咬口213内，从而组装成一个整体电机风叶2，此时电机风叶2还未与 电机转轴3装配，五个镶件21之间依靠摩擦力组装形成一整体电机风叶2， 使得电机风叶2具有一定挠度。

咬合拼接后形成的电机风叶2的轴通孔22靠近镶件21的第一端面的 一端先与电机转轴3间隙配合地套接在电机转轴3上，此时多个镶件21 咬合拼接的电机风叶2不易散落。随后，借用工具将电机风叶2从外部敲 击，使得电机风叶2完全套接装配在电机转轴3上，此时咬合拼接后形成 的电机风叶2的轴通孔22远离镶件21的第一端面的另一端与转轴3过盈 配合，电机风叶2整体与电机转轴3的装配牢固，使得每一个镶件21在 其径向上和周向上受力，由于相邻两个镶件21在其周向侧面上设置有相 互咬合的凹凸结构，从而使得相邻两个镶件21之间受力之后的咬合更为 稳固，保证咬合拼接而成的电机风叶2整体强度，减小咬合拼接而成的电 机风叶2的变形量。本发明与咬合拼接而成的电机风叶2适配的电机转轴 3无需开设风叶键槽11和卡簧槽12，减少电机转轴3的加工工序，提高 加工效率，同时减小由于电机转轴3开设风叶键槽11而导致转子的不平 衡量，使得转子校动平衡更方便快速，实现无轴用挡圈和无轴键固定，节 约成本，提高生产效率。

由于每一个镶件21的内弧端2111面靠近镶件21的第一端面的一段 2113相对轴通孔22的轴向倾斜设置，则轴通孔22靠近镶件21的第一端 面的一端的直径大于轴通孔22远离镶件21的第一端面的另一端的直径， 轴通孔22靠近镶件21的第一端面的一端先与转轴3间隙配合，再借助外 力把整体电机风叶2敲入电机转轴3内，使得轴通孔22远离镶件21的第一端面的另一端与转轴3过盈配合，从而使得咬合拼接的电机风叶2与电 机转轴3的装配方便快捷。本实施例还有另外一种实施方式，即每一个镶 件21的内弧端2111面不具有与轴通孔22的轴向倾斜设置的倾斜段，则 可以在电机转轴3的装配端外周面设置有倾斜倒角，该倾斜倒角的最小直 径小于电机风叶2的轴通孔22的直径，使得电机风叶2的轴通孔22刚刚套接在电机转轴3上时形成间隙配合，从而方便咬合拼接的电机风叶2与 电机转轴3的装配。

参见图10，图10示出了电机风叶2装配至电机转轴3之后其中一个 镶件21的受力分析示意图。电机风叶2中的每一个镶件21具有七个受力 面，受力方向分别垂直于受力面，这七个面受到的力分别是F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7，把这七个力分别分解为x方向和y方向的两个力，则有：

F1x－F2x+F3x－F4x－F5x－F6x+F7x＝0

F1y+F2y+F4y－F5y+F6y+F7y＝0。

根据电机风叶2中的每一个镶件21的受力情况，在电机转轴3带动 电机风叶2旋转运行过程中，保证咬合拼接而成的电机风叶2整体强度， 并减小咬合拼接而成的电机风叶2的变形量，从而对本发明电机风叶2进 行运行仿真模拟。

电机风叶2的仿真材料为结构钢，电机转轴转速为3000rpm，对电机 风叶2的变形情况进行分析，并满足以下结构仿真总变形计算公式：

式中，U_tatal为整体变形，U_x、U_y、U_z为xyz方向上的变形；σ_r为等效 应力，σ₁、σ₂、σ₃为三个三维主应力，[σ]为许用应力。

基于上述仿真模拟条件，获取到本发明电机风叶2在运行过程中的结 构变形分析结果如图11所示。从图11中可知，在电机风叶2的仿真材料 为结构钢，电机转轴转速为3000rpm的前提下，电机风叶2的最大变形量 只有0.02mm，且最大变形位置发生在电机风叶2中镶件21的外弧端2112 边缘。在保证咬合拼接而成的电机风叶2整体强度的同时，咬合拼接而成 的电机风叶2的变形量很小，提高电机风叶2工作的可靠性。其中，电机 风叶2的材料可选用其他能满足电机风叶2变形和强度要求的材料即可。

安装有本发明电机风叶2的电机可适用在空调器上，也可适用在其他 家用电器、电动工具以及机械设备上，家用电器还包括洗衣机、电风扇、 电冰箱、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须 刀等，电动工具有钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具，机械设 备包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等。

以上实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围， 故凡依本发明申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰， 均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (13)

1.电机风叶，其特征在于：

所述电机风叶包括至少两个扇盘状的镶件，相邻两个所述镶件在其周向侧面上设置有相互咬合的凹凸结构；

所述凹凸结构可使至少两个所述镶件形成圆盘状，多个所述镶件的内弧端形成一个轴通孔；

每一个所述镶件在所述轴通孔的轴向上的第一端面凸出设置有叶片；

每一个所述镶件在其周向上的两侧分别凸出设置有第一咬合部和第二咬合部；

在所述镶件的径向上，所述第一咬合部的第一端与所述镶件的外弧端衔接，所述第一咬合部的第二端与所述镶件的内弧端之间形成第一咬口，所述第二咬合部的第一端与所述镶件的外弧端之间形成第二咬口，所述第二咬合部的第二端与所述镶件的内弧端衔接；

一个所述镶件的所述第一咬合部咬合在相邻一个所述镶件的所述第二咬口内，一个所述镶件的所述第二咬合部咬合在相邻一个所述镶件的所述第一咬口内；

多个所述镶件的内弧端和所述第二咬合部的第二端形成所述轴通孔，所述第一咬合部、所述第二咬合部、所述第一咬口和所述第二咬口形成所述凹凸结构。

2.根据权利要求1所述的电机风叶，其特征在于：

所述第一咬合部的第二端面和所述第二咬合部的第一端为相互咬合的圆弧面。

3.根据权利要求1所述的电机风叶，其特征在于：

每一个所述镶件在其径向上包括相连接的内盘段和风盘段，所述镶件的内弧端位于所述内盘段远离所述风盘段的一端，所述镶件的外弧端位于所述风盘段远离所述内盘段的一端；

在所述轴通孔的轴向上，所述内盘段凸出所述风盘段设置，所述叶片在所述轴通孔的轴向上自所述风盘段朝向所述内盘段的顶端延伸，且所述叶片在所述镶件的径向上的第一端与所述内盘段的外周壁衔接。

4.根据权利要求3所述的电机风叶，其特征在于：

在所述镶件的径向上，所述第一咬合部的第二端延伸至所述内盘段内。

5.根据权利要求4所述的电机风叶，其特征在于：

在所述镶件的径向上，所述第二咬合部的长度为所述第一咬合部位于所述内盘段内的长度的三分之二至三分之四。

6.根据权利要求3所述的电机风叶，其特征在于：

所述叶片在所述镶件的径向上的第二端凸出所述风盘段的外周壁设置。

7.根据权利要求1所述的电机风叶，其特征在于：

每一个所述镶件在所述轴通孔的轴向上的第一端面凸出设置有圆弧臂，在所述镶件的径向上，所述圆弧臂的第一端与所述镶件的内弧端衔接，所述圆弧臂的第二端延伸的长度小于所述第二咬合部的长度；

至少两个所述镶件的所述圆弧臂可形成一个环套，所述轴通孔和所述环套共轴设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电机风叶，其特征在于：

每一个所述镶件的内弧端面靠近所述镶件的第一端面的一段相对所述轴通孔的轴向倾斜设置；

在所述镶件的径向上，所述轴通孔靠近所述镶件的第一端面的一端的直径大于所述轴通孔远离所述镶件的第一端面的另一端的直径。

9.根据权利要求8所述的电机风叶，其特征在于：

所述镶件的数量为五个。

10.电机，包括电机风叶，其特征在于：

所述电机风叶为上述权利要求1至9任一项所述的电机风叶。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于：

所述电机还包括可绕自身轴线旋转的转轴，所述电机风叶的每一个镶件的内弧端面靠近所述镶件的第一端面的一段相对所述电机风叶的轴通孔的轴向倾斜设置；

在所述镶件的径向上，所述轴通孔靠近所述镶件的第一端面的一端的直径大于所述轴通孔远离所述镶件的第一端面的另一端的直径；

所述轴通孔靠近所述镶件的第一端面的一端与所述转轴间隙配合，所述轴通孔远离所述镶件的第一端面的另一端与所述转轴过盈配合。

12.空调器，包括电机，其特征在于：

所述电机为上述权利要求10或11所述的电机。

13.家用电器，包括电机，其特征在于：

所述电机为上述权利要求10或11所述的电机。

Images