CN117595560A - 一种轴承组件及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴承组件及电机，属于轴承技术领域。电机包括机壳，在机壳的两侧分别设置有轴承组件，轴承组件包括轴承室盖体和外旋转曲面轴承，轴承室盖体的中央设置有轴承室，其特征在于，轴承室壁为由半径为R1的圆的第一部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周所生成的形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，从而与外旋转曲面轴承间隙配合，所述第一部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线。本发明解决了装有转子的电机在旋转运动时因为运动支承的轴承安装的位置偏差造成的不平衡，本发明使电机气隙均匀，输出功率稳定，降低机械振动、噪音，减少能耗，可提高负荷。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承组件及电机，属于轴承技术领域。
背景技术
随着电机在新能源动力快速发展，其电能转机械功能的作用明显，尤其高速电机具高效、低噪音、动态响应快等优点，在高速旋转运动中对其体积、润滑、运动支承部件、散热等有一定的要求。电机运动支承部件是轴承安装在电机机壳两端的端盖上经过机械加工获得的轴承室中，两端的端盖上轴承室与轴承的配合状态有助于改善电机旋转运动时的工况。
现有的电机传动支承部件均是采用的内径、外径为圆柱面的轴承与带有经过机械加工获得轴承室的端盖组合而成，由于左右轴承室不是同一体机构，分次机械加工而成，精度缘故造成轴承室有所误差，圆柱面轴承组装在端盖的轴承室内难免出现配合偏差不达标、同轴度超差、电机旋转运动不平衡，轴承运动游隙的变化异常使电机在旋转运动中扭矩增大、气隙不均、造成电机输出功率不稳定、机械振动、噪音大且起伏不均、能耗高；现有的电机运动支承部件的润滑系统：一种是在轴承室左右两侧各增加一个盖体将圆柱面轴承置放中间，油脂从外面的盖体孔注入来补充润滑，这种结构繁琐油脂容易从轴承室左右两侧的盖体间隙渗漏，另外一种是圆柱面轴承自导密封圈将油脂密封在轴承密封室内，但这种结构不能补充润滑，由于结构设计并不完善，润滑油脂没有及时充分补给，电机传动支承维护频繁等。
因此，现有的电机传动支承部件存在转子的出力芯轴与轴承室的轴承机械配合公差偏差大，电机的动平衡偏高与气隙不均匀；现有的电机运动支承部件的润滑系统由于结构设计不完善，没有达到电机应有的寿命预期效果等问题，为此，我们提出旋转曲面轴承组件为传动支承的电机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴承组件及电机，可以有效解决电机传动支承部件存在转子的出力芯轴与轴承室的轴承机械配合公差偏差大，电机的动平衡偏高与气隙不均匀等技术问题。
为实现所述发明目的，本发明提供一种轴承组件，其包括轴承室盖体和外旋转曲面轴承，轴承室盖体的中央设置有轴承室，轴承室壁为由半径为R1的圆的第一部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周所形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，从而与外旋转曲面轴承间隙配合，所述第一部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线；外旋转曲面轴承包括外圈、设置在外圈内的内圈以及设置在外圈内和内圈外之间形成的圆环形空腔的滚动体，所述外圈的外壁为由半径为R2的圆的第二部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凸出的旋转曲面，所述第二部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线，R2略小于R1；外圈设置有油道；轴承室盖体设置有注油杯，所述注油杯与外旋转曲面轴承的外圈的油道连通。
优选地，内圈外壁为由滚动体的半径R3为圆的第三部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向内凹进的旋转曲面沟道，所述第三部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线。
优选地，外圈的内壁为由半径为R3圆的第四部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，所述第四部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线，第四部分弧线和第三部分弧线境像对称。
优选地，外旋转曲面轴承还包括第一环形密封圈和第二环形密封圈，所述第一环形密封圈密封外圈和内圈垂直于轴承的轴的第一面，所述第二环形密封圈密封外圈和内圈垂直于轴承的轴的第二面，从而使滚动体密封于由外圈、内圈、第一环形密封圈和第二环形密封圈形成的环形密闭腔中。
优选地，外圈还设置有连通用于封装滚动体的圆环形空腔的油孔，所述油道与油孔连通。
为实现所述发明目的，本发明还提供一种电机，其包括机壳，在机壳的两侧分别设置有上述的轴承组件。
优选地，定子上设置有电枢绕组，在定子中央形成的空腔设置有转子，转子设置在出力芯轴上，出力芯轴的两端分别设置外旋转曲面轴承。
优选地，外旋转曲面轴承安装在出力芯轴的左面时，油道设置在外圈的左面；外曲面轴承安装在出力芯轴的右面时，油道设置在外圈的右面。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过将轴承室盖体中的轴承室设计为旋转曲面，从而与外旋转曲面轴承形成曲面配合，具有自调心、自找正同轴度功能，由出力芯轴的引导，从而确保电机气隙均匀，输出功率稳定，降低机械振动、噪音，节能降耗。
2、本发明通过将旋转曲面轴承与电机端盖盖体集成，节省了加工安装，增加刚性，避免了累计误差，简化了结构，降低了制造成本。
3、本发明通过在轴承室盖体上设置注油杯，在外圈上设置油道和通孔，达到使润滑油脂由注油杯经油道到达旋转曲面轴承内的环形密闭腔中的滚动体，节约了油脂的使用量，避免了轴承改换时废弃油脂污染环境的有益效果。
附图说明
图1为本发明提供的电机的立体结构图；
图2为本发明提供的电机的90°剖视图；
图3为本发明提供的电机的分解示意图；
图4为本发明提供的左轴承组件90°剖视图；
图5为本发明提供的左轴承组件90°剖视图的局部放大图；
图6为本发明提供的右轴承组件90°剖视图；
图7为本发明提供的右轴承组件90°剖视图的局部放大图。
附图中，附图标记所代表的部件列表如下：
1:机壳、2:左轴承组件、3：出力芯轴、4：长螺杆、5：电机支脚；6：接线盒；7：风罩、8：风叶；9：右轴承组件、10：转子、11：定子、201:左轴承室盖体、2011A：左安装孔A、2011B：左安装孔B、2011C：左安装孔C、2012：左端口台阶、2013：左旋转曲面沟道、2014：左油道、202：左外旋转曲面轴承、2020：左滚动体、2021：左外圈、2022：左内圈、2023A：左环形密封圈A、2023B：左环形密封圈B、2024：左油孔、203：左注油杯、901：右轴承室盖体、9011A：右安装孔A、9011B：右安装孔B、9011C：右安装孔C、9012：右端口台阶、9013：右旋转曲面沟道、9014：右油道、902：右外旋转曲面轴承、9020：右滚动体、9021：右外圈、9022：右内圈、9023A：右环形密封圈A、9023B：右环形密封圈B、9024：右油孔、903：右注油杯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的电机的立体结构图，图2为本发明提供的电机的90°剖视图，图3为本发明提供的电机的分解示意图，如图1-3所示，本发明提供的电机包括机壳1，在机壳1的两侧分别设置有左轴承组件2和右轴承组件9，通过多个长螺杆4将左轴承组件2的左轴承室盖体的安装孔与机壳左端的盲孔固定，通过多个长螺杆将右轴承组件9的右轴承室盖体的安装孔与机壳右端的盲孔固定；在机壳1内部空腔的中央设置定子11，定子上设置有电枢绕组，在定子11中央形成的空腔设置有转子10，转子10设置在出力芯轴3上，出力芯轴3的两端分别设置有左轴承组件2和右轴承组件9。在右轴承组件9之外的出力芯轴上还设置有风叶8，风叶8的外周设置有风罩7，风罩7和机壳1相连接以使它们的内部共同形成容纳腔。机壳1的下部设置有电机支脚5，侧面设置有接线盒6。
图4为本发明提供的左轴承组件90°剖视图；图5为本发明提供的左轴承组件90°剖视图的局部放大图；如图4-5所示，左轴承组件2包括：左轴承室盖体201和设置在左轴承室盖体中央的轴承室中的左外旋转曲面轴承202，左轴承室盖体201中央设置有轴承室，轴承室壁为由半径为R1的圆的第一部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周所形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，第一部分弧线的两端点的连线平行于轴线；旋转曲面沟道与外旋转曲面轴承间隙配合，旋转曲面优选球面，通过受力后能具有关节球功能的微滑动运动与角度调节。左外旋转曲面轴承202包括左外圈2021、设置在左外圈2021内的左内圈2022以及设置在左外圈2021内和左内圈2022外之间形成的圆环形空腔中的多个左滚动体2020，所述左外圈2021的外壁为由半径为R2的圆的第二部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凸出的旋转曲面，第二部分弧线的两端点的连线平行于轴线，R2略小于R1。左内圈2022外壁为由左滚动体2020的半径为R3圆的第三部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向内凹进的左旋转曲面沟道，第三部分弧线的两端点的连线平行于轴线。本发明滚动体优选球状，但也可以柱状、圆锥状、旋转曲面状等形状。
本发明中，左外圈2021的内壁为由该半径为R3圆的第四部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凹进的左旋转曲面沟道2013，第四部分弧线的两端点的连线平行于轴线，第四部分弧线和第三部分弧线境像对称。
本发明中，左外旋转曲面轴承还包括左环形密封圈B2023B和左环形密封圈A2023A，所述左环形密封圈B2023B密封左外圈和左内圈垂直于轴承的轴的第一面，所述左环形密封圈A2023A密封左外圈和左内圈垂直于轴承的轴的第二面，从而使左滚动体2020密封于由左外圈2021、左内圈2022、左环形密封圈B2023B和左环形密封圈A2023A形成的圆环形密闭腔中。
本发明中，左外圈2021设置有左油道2014和连通用于左封装滚动体的圆环形空腔的左油孔2024，所述左油道与左油孔连通。左轴承室盖体在左面设置有左注油杯203，所述左注油杯203与设置在出力芯轴左侧的左外旋转曲面轴承的外圈的左油道连通。左注油杯203以嵌入的方式设置在左轴承室盖体上。
本发明中，左外旋转曲面轴承安装在出力芯轴的左侧，左油道设置在左外圈的左面。
左轴承室盖体2上等间隔设置有左安装孔A2011A、左安装孔B2011B和左安装孔C2011C,用以通过长螺杆与机壳固定。左轴承室盖体2上设置有辅助定位引导的左端口台阶2012。
图6为本发明提供的右轴承组件90°剖视图；图7为本发明提供的右轴承组件90°剖视图的局部放大图。如图6-7所示，右轴承组件包括右轴承室盖体901和设置在右轴承室盖体中央的轴承室中的右外旋转曲面轴承902，右轴承室盖体901中央设置有轴承室，轴承室壁为由半径为R1的圆的第一部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周所形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，第一部分弧线的两顶点的连线平行于轴线，旋转曲面沟道与右外旋转曲面轴承间隙配合，本发明中，旋转曲面优选球面，通过受力后能具有关节球功能的微滑动运动与角度调节。右外旋转曲面轴承902包括右外圈9021、设置在右外圈9021内的右内圈9022以及设置在右外圈9021内和右内圈9022外之间形成的圆环形空腔的多个右滚动体9020，所述右外圈9021的外壁为由半径为R2的圆的第二部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凸出的旋转曲面，第二部分弧线的两端点的连线平行于轴线，R2略小于R1。右内圈9022的外壁为由右滚动体9020的半径为R3圆的第三部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向内凹进的旋转曲面沟道，第三部分弧线的两端点的连线平行于轴线。本发明滚动体优选球状，但也可以柱状、圆锥状、旋转曲面状等形状。
本发明中，右外圈9021的内壁为由半径为R3圆的第四部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凹进的右旋转曲面沟道9013，第四部分弧线的两端点的连线平行于轴线，第四部分弧线和第三部分弧线境像对称。
本发明中，右外旋转曲面轴承还包括右环形密封圈B9023B和右环形密封圈A9023A，所述右环形密封圈B9023B密封右外圈和右内圈垂直于轴承的轴的第一面，所述右环形密封圈A9023A密封右外圈和右内圈垂直于轴承的轴的第二面，从而使右滚动体9020密封于由右外圈9021、右内圈9022、右环形密封圈B9023B和右环形密封圈A9023A形成的环形密闭腔中。
本发明中，右外圈9021设置有右油道9014与连通圆环形空腔的右油孔9024，所述右油道与右油孔连通。右轴承室盖体在右面设置有右注油杯903，所述右注油杯903与设置在出力芯轴右侧的外旋转曲面轴承的右外圈的右油道连通。右注油杯903以嵌入的方式设置在右轴承室盖体上。
右轴承室盖体9上等间隔设置有右安装孔A9011A、右安装孔B9011B和右安装孔C9011C,用以通过长螺杆与机壳固定。
本发明通过轴承室沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道与外旋转曲面轴承间隙配合的结构，由出力芯轴的抗拉强度与屈服强度的导正力可做小幅的任意旋转角度调节,对轴承内孔位置与角度做到调心效果;使出力芯轴3紧固携带的转子10起到自由导正作用来对正在定子11正中间，使得电机气隙均匀，电机输出功率稳定，降低电机的机械振动，减少能耗。经过装试后测试，电机的温升幅度与噪音明显降低。
本发明通过在轴承室盖体外部设置注油杯，在轴承的外圈上设置油道和油孔，从而使润滑油脂经注油杯、经过油道进入轴承上设置的油孔中，再流入外圈和内圈形成的圆环形空腔的滚动体中，这样充分给予轴承在运转时润滑、冷却与降低摩擦磨损，从而确保轴承精度与使用寿命。避免轴承保养时的拆卸与环境污染，降低工业成本消耗，方便电机维护。
本发明通过在轴承外圈内设置沿轴承的径向向外凹进行旋转曲面沟道、在轴承的内圈外设置沿轴承的径向向内凹进行旋转曲面沟道，从而形成圆环形容纳腔，在容纳腔内设置滚动体，并在外圈与内圈之间两侧分别有密封圈，以便储藏润滑油脂、阻止外部异物进入，防止油脂泄漏污染环境，控制温度，降低轴承噪音。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种轴承组件，其包括轴承室盖体和外旋转曲面轴承，轴承室盖体的中央设置有轴承室，其特征在于，轴承室壁为由半径为R1的圆的第一部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周所形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，从而与外旋转曲面轴承间隙配合，所述第一部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线；外旋转曲面轴承包括外圈、设置在外圈内的内圈以及设置在外圈内和内圈外之间形成的圆环形空腔的滚动体，所述外圈的外壁为由半径为R2的圆的第二部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凸出的旋转曲面，所述第二部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线，R2略小于R1；外圈设置有油道；轴承室盖体设置有注油杯，所述注油杯与外旋转曲面轴承的外圈的油道连通。
2.根据权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，内圈外壁为由滚动体的半径R3为圆的第三部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向内凹进的旋转曲面沟道，所述第三部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线。
3.根据权利要求2所述的轴承组件，其特征在于，外圈的内壁为由半径为R3圆的第四部分弧线绕着它所在的平面上的轴承的轴线旋转一周而形成的沿轴承的径向向外凹进的旋转曲面沟道，所述第四部分弧线的两端点的连线平行于轴承的轴线，第四部分弧线和第三部分弧线境像对称。
4.根据权利要求3所述的轴承组件，其特征在于，外旋转曲面轴承还包括第一环形密封圈和第二环形密封圈，所述第一环形密封圈密封外圈和内圈垂直于轴承的轴的第一面，所述第二环形密封圈密封外圈和内圈垂直于轴承的轴的第二面，从而使滚动体密封于由外圈、内圈、第一环形密封圈和第二环形密封圈形成的环形密闭腔中。
5.根据权利要求4所述的轴承组件，其特征在于，外圈还设置有连通封装滚动体的圆环形空腔的油孔，所述油道与油孔连通。
6.一种电机，其包括机壳，其特征在于，在机壳的两侧分别设置有权利要求1-5任一项所述的轴承组件。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，在机壳的中央设置定子，定子上设置有电枢绕组，在定子中央形成的空腔设置有转子，转子设置在出力芯轴上，出力芯轴的两端分别设置外旋转曲面轴承。
8.根据权利要求7所述的轴承组件，其特征在于，外旋转曲面轴承安装在出力芯轴的左面时，油道设置在外圈的左面；外曲面轴承安装在出力芯轴的右面时，油道设置在外圈的右面。
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