CN207926351U - 适用于新能源汽车的电机轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于新能源汽车的电机轴，所述电机轴为外圆异形花键结构，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，其特征在于，在转子连接部的外周面上均匀的分布有多个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，所述花键槽为矩形花键槽或渐开线花键槽或圆弧形花键槽。本实用新型得到的适用于新能源汽车的电机轴加工成本低、加工效率高且强度高。

Description

适用于新能源汽车的电机轴

技术领域

本实用新型涉及一种机械传动零部件，具体涉及一种适用于新能源汽车的电机轴。

背景技术

电机轴是永磁同步电机及交流异步电机的管件零部件，主要用于带动电机内的转子转动，起到转子铁心的固定及力矩传递的作用，以此实现电能与机械能之间的相互转换。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，在第一轴承安装部内设有沿电机轴的轴线方向设置的花键孔。电机输出动力通过转子中硅钢片将力矩传递到电机轴，通过有效的联结方式带动电机轴正反向转动，第一轴承安装部中花键孔的花键与变速器输入轴相连，做到动力传递。

上述电机轴与转子铁心硅钢片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。（3）、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：如何提供一种加工成本低、加工效率高且强度高的适用于新能源汽车的电机轴。

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：

一种适用于新能源汽车的电机轴，所述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，其特征在于，在转子连接部的外周面上均匀的分布有多个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，所述花键槽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。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。

进一步的，所述花键槽通过冷挤压成型，花键槽的齿槽宽度为9~12mm，齿槽的径向深度为1.50~2.00mm，花键槽临近第一轴承安装部的一端呈圆弧形，另一端呈梯形；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°。

进一步的，所述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，本实用新型得到的电机轴具有如下优点：

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、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，可达到2000件/班，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。

3、冷挤压精密成形异形花键；模具寿命高，大大降低加工成本。

附图说明

图1为实施例中电机轴的立体结构示意图；

图2为实施例中电机轴的剖面结构示意图；

图3为实施例中电机轴花键槽的截面结构示意图；

图4为图3中B部放大结构示意图。

图中：第一轴承安装部1、第一轴肩11、第二轴肩12、外连接孔13、花键孔14、内连接孔15、转子连接部2、花键槽21、花键齿22、端面23、第二轴承安装部3、第三轴肩31、第四轴肩32、第五轴肩33。

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4所示，本实施例提供一种适用于新能源汽车的电机轴，所述电机轴为外圆异形花键结构，包括分别位于电机轴两端的第一轴承安装部1和第二轴承安装部3以及位于电机轴中部的转子连接部2，在转子连接部2的外周面上均匀的分布有八个沿电机轴轴线方向延伸的花键槽21，相邻花键槽21之间形成花键齿22，花键齿22也有八个。具体的，所述花键槽21为矩形花键槽或渐开线花键槽或圆弧形花键槽。当然，在具体实施时，花键槽21还能够设置为其它形状，如三角形，或将花键槽21临近第一轴承安装部21的一端设置为圆弧形，另一端呈梯形，中间部分设为矩形或梯形。另外，本实施例中的所述花键槽21通过冷挤压成型，花键槽21的齿槽宽度为9~12mm，齿槽的径向深度为1.50~2.00mm；花键齿22与花键槽21开口侧相邻的端面23呈弧形，且该端面23面向花键槽21方向倾斜，同一花键齿22两侧的端面23之间的夹角为80~100°。

如图2所示，本实施例中的第一轴承安装部1与转子连接部2的连接处形成有第一轴肩11和第二轴肩12；第二轴承安装部3与转子连接部2的连接处形成有第三轴肩31、第四轴肩32和第五轴肩33；在将轴承装入第一轴承安装部1和第二轴承安装部3时，轴承分别紧贴第一轴肩11和第三轴肩31。如图所示，第一轴承安装部1以第一轴肩11、第二轴肩12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3以第三轴肩31、第四轴肩32、第五轴肩33为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴。

另外，在第一轴承安装部1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14，在花键孔14的左右两端分别设有与其相联通的外连接孔13和内连接孔15，所述外连接孔13和内连接孔15的直径均大于花键孔14的直径。

具体的，电机轴需依次通过下料、退货、组成、磷皂化、冷挤压成型花键21、冷挤压成型第一轴承安装部1和第二轴承安装部3、钻孔、磷皂化、冷挤压花键孔14、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21、花键孔14和第一轴承安装部1、第二轴承安装部3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21及花键孔14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21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 (4)

1.一种适用于新能源汽车的电机轴，所述电机轴包括分别位于电机轴两端的第一轴承安装部（1）和第二轴承安装部（3）以及位于电机轴中部的转子连接部（2），其特征在于，在转子连接部（2）的外周面上均匀的分布有四个或以上沿电机轴轴线方向延伸的花键槽（21），相邻花键槽（21）之间形成花键齿（22），所述花键槽（21）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。

2.根据权利要求1所述的电机轴，其特征在于，所述花键槽（21）通过冷挤压成型，花键槽（21）的齿槽宽度为9~12mm，齿槽的径向深度为1.50~2.00mm，花键槽（21）临近第一轴承安装部（1）的一端呈圆弧形，另一端呈梯形；花键齿（22）与花键槽（21）开口侧相邻的端面（23）呈弧形，且该端面（23）面向花键槽（21）方向倾斜，同一花键齿（22）两侧的端面（23）之间的夹角为80~100°。

3.根据权利要求1或2所述的电机轴，其特征在于，所述第一轴承安装部（1）与转子连接部（2）的连接处形成有第一轴肩（11）和第二轴肩（12）；第二轴承安装部（3）与转子连接部（2）的连接处形成有第三轴肩（31）、第四轴肩（32）和第五轴肩（33）；第一轴承安装部（1）以第一轴肩（11）、第二轴肩（12）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（3）以第三轴肩（31）、第四轴肩（32）、第五轴肩（33）为界，形成由里向外直径依次减小的三个同心轴。

4.根据权利要求3所述的电机轴，其特征在于，在第一轴承安装部（1）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（14），在花键孔（14）的左右两端分别设有与其相联通的外连接孔（13）和内连接孔（15），所述外连接孔（13）和内连接孔（15）的直径均大于花键孔（14）的直径。