CN207910609U - 新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，包括转子和电机轴，所述电机轴的中部具有转子连接部，电机轴置于转子内，与转子键连接；其特征在于，在转子连接部的外周面上均匀的分布有八个或八个以上沿电机轴轴线方向延伸的花键槽，相邻花键槽之间形成花键齿；在转子中部设有一个与花键槽相配合的转子花键孔，在转子花键孔上均匀分布有八个或八个以上沿转子轴线方向延伸且面向花键槽方向凸起的转子铁芯，所述转子铁芯与花键槽一一对应设置。本实用新型得到的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构连接结构稳固，且电机轴加工成本低、加工效果高。

Description

新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构

技术领域

本实用新型涉及一种电机，具体涉及一种电机轴与转子连接稳固的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构。

背景技术

电机，俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。现有的电机主要包括定子、转子和电机轴。其中，电机轴套在转子内，与转子中心孔内的硅钢片相联接，通过电机轴的转动带动转子进行转动，是电机的动力总成核心。现有的电机轴包括分别位于电机轴两端的第一轴承安装部和第二轴承安装部以及位于电机轴中部的转子连接部，在转子连接部的外周面上均匀的分布有多个沿其电机轴的轴线延伸的条形槽。电机轴和电机转子通过条形槽与硅钢片相联接，电机输出动力通过转子中的硅钢片将力矩传递到电机轴，通过有效的联接方式带动电机轴正反向转动。

上述电机轴与转子铁心通过转子连接部上的条形槽与硅钢片平键联接， 这种联接方式存在以下问题：（1）、平键加工成本高，热前热后均采用四轴数控加工中心铣加工。（2）、平键结构电机轴加工效率低，单班加工效率仅50件。（1）、平键结构的强度相对较弱，承受扭矩有限。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种连接结构稳固，且电机轴加工成本低、加工效果高的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，包括转子和电机轴，所述电机轴的中部具有转子连接部，电机轴置于转子内，与转子键连接；其特征在于，在转子连接部的外周面上均匀的分布有八个或八个以上沿电机轴轴线方向延伸的花键槽，相邻花键槽之间形成花键齿；在转子中部设有一个与花键槽相配合的转子花键孔，在转子花键孔上均匀分布有八个或八个以上沿转子轴线方向延伸且面向花键槽方向凸起的转子铁芯，所述转子铁芯与花键槽一一对应设置。这样，在转子连接部设置花键槽后，使得转子与电机轴之间通过花键联接，而花键槽为多齿结构，能够提高电机轴的强度，增大其承受扭矩的范围。另外，转子花键孔采用精密冲裁成形，制作成本低。

进一步的，所述花键槽通过冷挤压成型，花键槽为渐开线花键槽或圆弧形花键槽或一端呈圆弧状、另一端呈梯形的异形花键槽，花键槽的齿槽宽度为9~12mm，齿槽的径向深度为1.50~2.00mm；花键齿与花键槽开口侧相邻的端面呈弧形，且该端面面向花键槽方向倾斜，同一花键齿两侧的端面之间的夹角为80~100°。这样，花键槽通过冷挤压成型，这种精密成型加工技术的加工效率更高，同时，由于模具控制尺寸精度，产品联接花键尺寸一致性也更好。

进一步的，花键槽与转子铁芯之间采用间隙配合，花键槽与转子铁芯之间的间隙为0.02~0.10mm。这样，电机轴在装配时采用间隙配合，可将铁芯滑动装入电机轴异形花键上，达到转子铁芯带动电机轴转动效果。

进一步的，在电机轴的两端分别设有第一轴承安装部和第二轴承安装部，第一轴承安装部与转子连接部的连接处形成有第一轴肩和第二轴肩；第二轴承安装部与转子连接部的连接处形成有第三轴肩、第四轴肩和第五轴肩；第一轴承安装部以第一轴肩、第二轴肩为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴，第二轴承安装部以第三轴肩、第四轴肩、第五轴肩为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴。这样设置后，为电机轴与电机内部的轴承和其他部件提供了有效的空间。

进一步的，在第一轴承安装部上设有沿电机轴轴线方向设置并能够与变速器输入轴相连的花键孔，在花键孔的左右两端分别设有与其相联通的外连接孔和内连接孔，所述外连接孔和内连接孔的直径均大于花键孔的直径。这样，通过花键联接的方式将电机轴与变速器输入轴相连，其连接结构稳固。

与现有技术相比，本实用新型得到的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构具有如下优点：

1、在转子连接部设置花键槽后，使得转子与电机轴之间通过花键联接，而花键槽为多齿结构，能够提高电机轴的强度，增大其承受扭矩的范围。

2、转子铁芯与电机轴间隙有效果保证，装配更可靠，效率更高。

3、电机轴外花键的加工和铁芯的加工成本更经济。

附图说明

图1为实施例中电机轴与转子的连接结构示意图；

图2为图1中A-A的剖面结构示意图；

图3为实施例中电机轴的立体结构示意图；

图4为实施例中电机轴的剖面结构示意图；

图5为图4中A-A的剖面结构示意图。

图中：转子3、转子中心孔31、电机轴2、第一轴承安装部21、第一轴肩211、第二轴肩212、外连接孔213、花键孔214、内连接孔215、转子连接部22、花键槽221、花键齿222、第二轴承安装部23、第三轴肩231、第四轴肩232、第五轴肩233。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：

如图1、图2、图3所示，本实施例提供的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，包括转子1和电机轴2，所述电机轴2包括分别位于电机轴两端的第一轴承安装部21和第二轴承安装部23以及位于电机轴中部的转子连接部22，电机轴2置于转子1内，与转子1键连接；在转子连接部22的外周面上均匀的分布有八个沿电机轴2轴线方向延伸的花键槽221，相邻花键槽221之间形成花键齿222；在转子中部设有一个与花键槽221相配合的转子花键孔11，在转子花键孔11上均匀分布有八个沿转子1轴线方向延伸且面向花键槽221方向凸起的转子铁芯12，所述转子铁芯12与花键槽221一一对应设置。具体的，所述花键槽221为矩形花键槽或渐开线花键槽或圆弧形花键槽或一端呈圆弧状、另一端呈梯形的异形花键槽。当然，在具体实施时，花键槽221还能够设置为其它形状，如左右两端呈弧形，中间段呈矩形或梯形。另外，上述转子花键孔11通过精密冲裁成形，在装配电机轴2时，花键槽221与转子铁芯12之间采用间隙配合，间隙为0.02~0.10mm。采用间隙配合后，可将转子铁芯滑动装入电机轴异形花键上，达到转子铁芯带动电机轴转动效果。

如图3-图5所示，本实施例中的花键槽221通过冷挤压成型，花键槽221的齿槽宽度为9~12mm，齿槽的径向深度为1.50~2.00mm，花键齿222与花键槽221开口侧相邻的端面223呈弧形，且该端面223面向花键槽221方向倾斜，同一花键齿222两侧的端面223之间的夹角为80~100°。

如图3所示，第一轴承安装部21与转子连接部22的连接处形成有第一轴肩211和第二轴肩212；第二轴承安装部23与转子连接部22的连接处形成有第三轴肩231、第四轴肩232和第五轴肩233；第一轴承安装部21以第一轴肩211、第二轴肩212为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴，第二轴承安装部23以第三轴肩231、第四轴肩232、第五轴肩233为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴。

如图3所示，在第一轴承安装部21上设有沿电机轴轴线方向设置并能够与变速器输入轴相连的花键孔214，在花键孔214的左右两端分别设有与其相联通的外连接孔213和内连接孔215，所述外连接孔213和内连接孔215的直径均大于花键孔214的直径。

具体的，电机轴2需依次通过下料、退货、组成、磷皂化、冷挤压成型花键槽221、冷挤压成型第一轴承安装部21和第二轴承安装部23、钻孔、磷皂化、冷挤压花键孔214、打中心孔、多次粗车、多次精车、钻孔丝、粗磨外援、渗碳淬火、清理螺纹、校直、研孔、精磨、成检、打标、检花键、探伤、表面清洗工序后，再包装入库。本实施例中的电机轴加工工艺为冷挤压精密成型与常规机加工工艺结合，花键槽221、花键孔214和第一轴承安装部21、第二轴承安装部23均采用冷锻精密成形加工，配料退火及表面润滑后，经多道次冷锻成形。电机轴渗碳淬火控制热处理变形，经校直处理，花键槽221及花键孔214均不用热后精加工，直接达到成品尺寸，减少多个工序的机械加工，达到优化工艺、提高效率的目的。同时，花键槽221的设置，提高了电机轴的强度。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，包括转子（1）和电机轴（2），所述电机轴（2）的中部具有转子连接部（22），电机轴（2）置于转子（1）内，与转子（1）键连接；其特征在于，在转子连接部（22）的外周面上均匀的分布有八个或八个以上沿电机轴（2）轴线方向延伸的花键槽（221），相邻花键槽（221）之间形成花键齿（222）；在转子中部设有一个与花键槽（221）相配合的转子花键孔（11），在转子花键孔（11）上均匀分布有八个或八个以上沿转子（1）轴线方向延伸且面向花键槽（221）方向凸起的转子铁芯（12），所述转子铁芯（12）与花键槽（221）一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，其特征在于，所述花键槽（221）通过冷挤压成型，花键槽（221）为渐开线花键槽或圆弧形花键槽或一端呈圆弧状、另一端呈梯形的异形花键槽，花键槽（221）的齿槽宽度为9~12mm，齿槽的径向深度为1.50~2.00mm；花键齿（222）与花键槽（221）开口侧相邻的端面（223）呈弧形，且该端面（223）面向花键槽（221）方向倾斜，同一花键齿（222）两侧的端面（223）之间的夹角为80~100°。

3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，其特征在于，花键槽（221）与转子铁芯（12）之间采用间隙配合，花键槽（221）与转子铁芯（12）之间的间隙为0.02~0.10mm。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，其特征在于，在电机轴（2）的两端分别设有第一轴承安装部（21）和第二轴承安装部（23），第一轴承安装部（21）与转子连接部（22）的连接处形成有第一轴肩（211）和第二轴肩（212）；第二轴承安装部（23）与转子连接部（22）的连接处形成有第三轴肩（231）、第四轴肩（232）和第五轴肩（233）；第一轴承安装部（21）以第一轴肩（211）、第二轴肩（212）为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴，第二轴承安装部（23）以第三轴肩（231）、第四轴肩（232）、第五轴肩（233）为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车电机中电机轴与转子的连接结构，其特征在于，在第一轴承安装部（21）上设有沿电机轴轴线方向设置并能够与变速器输入轴相连的花键孔（214），在花键孔（214）的左右两端分别设有与其相联通的外连接孔（213）和内连接孔（215），所述外连接孔（213）和内连接孔（215）的直径均大于花键孔（214）的直径。