一種盤式鈦合金同步帶輪電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動車組機車專用電動機，一種盤式鈦合金同步帶輪電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、電機轉(zhuǎn)軸、電機外殼、前端蓋、后端蓋以及同步帶輪，定子固定在前端蓋里側(cè)面上，轉(zhuǎn)子固定在電機轉(zhuǎn)軸上，作為改進：前端蓋還固定著推力軸承一個端面，推力軸承另一個端面緊貼著轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔的一側(cè)外端面上；后端蓋上裝有軸承后蓋，軸承后蓋通過螺釘固定在后端蓋上，軸承后蓋內(nèi)端伸入后端蓋上的后蓋軸承孔并抵住后軸承；前端蓋固定有支撐構(gòu)件，支撐構(gòu)件通過螺釘固定在前端蓋上，支撐構(gòu)件上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)端伸入前端蓋上的前蓋軸承孔并抵住前軸承；支撐構(gòu)件外端與同步帶輪之間有無內(nèi)圈軸承；支撐構(gòu)件的外軸承支撐圓表面復(fù)合有一層厚鈦合金硬質(zhì)耐磨層。
【專利說明】-種盤式鐵合金同步帶輪電機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種動車組機車專用電動機，對尺寸空間W及使用壽命有雙重苛刻要 求，具體涉及一種盤式鐵合金同步帶輪電機。

【背景技術(shù)】
[0002] 高速動車組對牽引系統(tǒng)的電動機性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗彎 矩W及散熱高效等等，為此，歐美發(fā)達國家大都采用盤式電機。目前應(yīng)用的電機，其額定功 率僅為0. 01?3kW，起動轉(zhuǎn)矩僅為額定轉(zhuǎn)矩的1. 8?2. 0倍，因此其應(yīng)用受到很大的限制。 經(jīng)專利文獻的檢索，查到專利號為94228082. 2的"盤式外旋雙轉(zhuǎn)子電動機"發(fā)明專利，其采 用等寬不同長度條料疊壓成的磁極形成盤式內(nèi)定子鐵也和外旋雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。但該種電動機 還存在起動轉(zhuǎn)矩小、功率不夠大的缺陷。此外，電機除了 W直聯(lián)方式輸出外，電機轉(zhuǎn)軸只承 受純扭矩。更多的時候是伴隨有徑向彎矩的扭矩力方式輸出，如；同步帶輪等等。相同功率 和轉(zhuǎn)速的情況下，承載彎扭合成的電機轉(zhuǎn)軸直徑是承載純扭矩的電機轉(zhuǎn)軸直徑的兩倍W上 才能確保有足夠的安全系數(shù)。因此，為了讓電機轉(zhuǎn)軸還能承受彎矩力，不得不將電機轉(zhuǎn)軸直 徑成倍增大，最終導(dǎo)致一系列弊端；電機軸承線速度也成倍增大，自身內(nèi)耗成倍增大，內(nèi)耗 導(dǎo)致發(fā)熱量成倍增大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有電機起動轉(zhuǎn)矩小、額定功率低等技術(shù)的不足之處，本發(fā)明增設(shè)支撐構(gòu)件 分擔彎矩負荷，W減小電機轉(zhuǎn)軸的直徑尺寸來適應(yīng)動車組機車該種對尺寸空間W及使用壽 命有雙重苛刻要求的特殊場合。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)： 一種盤式鐵合金同步帶輪電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、電機轉(zhuǎn)軸、電機外殼、前端蓋、后端蓋 W及同步帶輪，所述的電機外殼下方有安裝腳板，安裝腳板與所述的電機外殼之間有加強 連筋，所述的電機外殼外壁上有引線窗口；所述的前端蓋和所述的后端蓋分別固定連接在 電機外殼前后兩端面上，所述的定子固定在所述的前端蓋里側(cè)面上，所述的轉(zhuǎn)子固定在所 述的電機轉(zhuǎn)軸上，所述的電機轉(zhuǎn)軸通過前軸承和后軸承分別支撐在所述的前端蓋和所述的 后端蓋上，作為改進；所述的前端蓋還固定著推力軸承一個端面，推力軸承另一個端面緊貼 著轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔的一側(cè)外端面上；所述的后端蓋上裝有軸承后蓋，所述的軸承后蓋通過螺釘 固定在所述的后端蓋上，所述的軸承后蓋內(nèi)端伸入所述的后端蓋上的后蓋軸承孔并抵住所 述的后軸承；所述的前端蓋固定有支撐構(gòu)件，所述的支撐構(gòu)件通過螺釘固定在所述的前端 蓋上，所述的支撐構(gòu)件上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)端伸入前端蓋上的前蓋軸承孔并抵住所述的前軸 承；所述的支撐構(gòu)件外端與所述的同步帶輪之間有無內(nèi)圈軸承；所述的支撐構(gòu)件的外軸承 支撐圓表面復(fù)合有一層厚度為0. 4至0. 6毫米的鐵合金硬質(zhì)耐磨層。
[0005] 作為進一步改進；所述的轉(zhuǎn)子裝在轉(zhuǎn)子架上，轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔與所述的電機轉(zhuǎn)軸上的 軸平鍵段之間為過渡配合且有平鍵傳遞扭矩；所述的前端蓋上有前螺釘固定在所述的電機 外殼前端面上，所述的前端蓋中也線上分別有前蓋軸承孔和推軸承孔，所述的前蓋軸承孔 位于外端且固定著所述的前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔固定著所述的電機轉(zhuǎn)軸的前軸承段；所 述的推軸承孔位于內(nèi)端且固定著推力軸承一端面，推力軸承另一端面與所述的轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔 外端面之間有調(diào)節(jié)墊圈，所述的定子與所述的轉(zhuǎn)子之間有2至3毫米的端面氣隙；所述的后 端蓋上有后螺釘固定在所述的電機外殼后端面上，所述的后端蓋的后蓋軸承孔上固定著所 述的后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著所述的電機轉(zhuǎn)軸的后軸承段；所述的后軸承段與所述 的軸平鍵段之間有轉(zhuǎn)軸擋肩。
[0006] 作為進一步改進；所述的支撐構(gòu)件的構(gòu)件臺階內(nèi)孔與所述的電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸外伸 段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，所述的支撐構(gòu)件的外軸承支撐圓支撐著所述的無內(nèi)圈軸承上的圓柱滾 針，所述的無內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的同步帶輪的同步輪臺階孔內(nèi)圓壁 上，所述的同步輪臺階孔底面上有同步輪花鍵孔與所述的電機轉(zhuǎn)軸上的軸端花鍵之間為花 鍵齒圓周曬合的軸向可滑動配合，所述的軸端花鍵的端面上有軸端螺孔，軸端螺孔上配合 有臺階防松螺釘限制著軸向定位擋圈的軸向位移，軸向定位擋圈外緣部位固定在所述的同 步輪花鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的同步帶輪的軸向位移。
[0007] 作為進一步改進；所述的軸向定位擋圈外側(cè)面上有防松擋片與所述的軸向定位擋 圈一起，被擋圈螺釘固定在所述的同步輪花鍵孔外端平面上；所述的防松擋片有擋片拐角 邊緊貼著所述的臺階防松螺釘?shù)膬善竭厯跫缑鄙系娜我庖黄竭吷稀?br> [0008] 作為進一步改進；所述的同步帶輪外圓上有同步帶輪，所述的同步帶輪外端面上 有同步輪端面螺孔，所述的同步輪臺階孔上有同步輪退刀槽和同步輪卡槽，同步輪卡槽中 活動配合有同步輪孔用卡環(huán)，所述的同步輪臺階孔底角位置上放置有同步輪調(diào)節(jié)圈，所述 的滾針外圈兩側(cè)分別貼著所述的同步輪孔用卡環(huán)和所述的同步輪調(diào)節(jié)圈；所述的同步輪齒 兩側(cè)面上有輪齒擋板。
[0009] 作為進一步改進：所述的支撐構(gòu)件上有構(gòu)件法蘭，構(gòu)件法蘭內(nèi)側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外 圓與所述的前蓋中也孔之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與所述的外軸承支撐圓之間具有 同軸度關(guān)系；所述的前端蓋外側(cè)面上有前蓋凹臺面，前蓋凹臺面上有五至六個前蓋螺孔，所 述的構(gòu)件法蘭上有五至六個構(gòu)件枕孔與所述的前蓋螺孔相對應(yīng)；所述的前蓋凹臺面與所述 的前蓋軸承孔之間具有五級公差精度的垂直度關(guān)系。
[0010] 作為進一步改進；所述的鐵合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成；Ti (鐵）：21 ?22%、Ni (媒）：6 ?7%、Zn (鋒）：4 ?5%、Mo (鋼）：3 ?4%、Cr (鉛）：2 ?3〇/〇、 W(鶴）：2. 1?2. 3%、C (碳）：1. 3?1. 5%，余量為化（鐵)及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的 重量百分比含量為；Sn (錫)少于0.05%、Si (娃)少于0.20%、Mn (猛)少于0.25%、S (硫） 少于0.010%、P (磯）少于0.015%;所述的鐵合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏 硬度HRC值為55?57。
[0011] 本發(fā)明具有W下有益效果： 1、 轉(zhuǎn)子和定子采用圓盤式結(jié)構(gòu)，提高功率密度，增大電機功率，縮短電機軸向尺寸； 2、 前端蓋中也線上分別有前蓋軸承孔和推軸承孔，前蓋軸承孔位于外端且固定著前軸 承外圓，前軸承內(nèi)孔固定著電機轉(zhuǎn)軸的前軸承段；推軸承孔位于內(nèi)端且固定著推力軸承一 個端面，推力軸承另一個端面與轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔外端面之間有調(diào)節(jié)墊圈，定子與轉(zhuǎn)子之間有2 至3毫米的端面氣隙。該技術(shù)的好處是；當定子繞組通入H相交變電流時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該 磁場是沿軸向穿過氣隙，并切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)，輸出扭矩生產(chǎn)機械工作； 3、 電機轉(zhuǎn)軸W及前軸承和后軸承只需承受純扭矩，而同步皮帶產(chǎn)生的徑向力反作用到 同步帶輪卻是能夠完全被無內(nèi)圈軸承所承受，僅僅作用在支撐構(gòu)件上，完全避免了電機轉(zhuǎn) 軸上的轉(zhuǎn)軸外伸段承受徑向力；由于滿足在額定功率的前提下，在設(shè)計上可W將求電機轉(zhuǎn) 軸的直徑做到極限小，只承受純扭矩，同時，由于支撐構(gòu)件整體形狀屬于空也短管，因此結(jié) 構(gòu)剛性超強，能承受更大的徑向力。兩者結(jié)合，本發(fā)明實現(xiàn)了既能將電機整體尺寸做得緊 湊，又能承受更大的徑向力，運行更加可靠，從而延長了電機的使用壽命； 4、 位于構(gòu)件法蘭外側(cè)外軸承支撐圓與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓之間具有同軸度關(guān)系，確保電機 轉(zhuǎn)軸與同步帶輪也具有同軸度關(guān)系，實現(xiàn)同步帶輪平穩(wěn)同軸旋轉(zhuǎn)。在電機前端蓋上設(shè)置支 撐構(gòu)件，分擔了所有的彎矩負荷，使得電機轉(zhuǎn)軸只承受純扭矩，相同功率下的電機轉(zhuǎn)軸直徑 可減少一半，最終實現(xiàn)電動機整體具有突破性的緊湊； 5、 支撐構(gòu)件的構(gòu)件支撐圓表面有一層厚度為0. 4至0. 6毫米的鐵合金硬質(zhì)耐磨層，具 備超強的耐磨性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖。
[0013] 圖2圖1中的前端蓋20局部放大剖面示意圖。
[0014] 圖3圖1中的支撐構(gòu)件80和同步帶輪90所處部位的局部放大剖面示意圖。
[0015] 圖4是圖3局部再放大剖面示意圖。
[0016] 圖5圖3中的同步帶輪90-側(cè)視圖。
[0017] 圖6圖3中的同步帶輪90局部放大剖面示意圖。
[001引圖7圖2中的支撐構(gòu)件80局部放大剖面示意圖。
[0019] 圖8是支撐構(gòu)件80由特殊工夾具裝夾加工的剖面示意圖。
[0020] 圖9是圖8左側(cè)視圖。
[0021] 圖10是圖8中的左脹套15或右脹套16的剖面示意圖。
[002引 圖11是圖10右側(cè)視圖。
[0023] 圖12是圖10左側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發(fā)明； 一種盤式鐵合金同步帶輪電機，包括定子51、轉(zhuǎn)子52、電機轉(zhuǎn)軸40、電機外殼10、前端 蓋20、后端蓋30 W及同步帶輪90,電機外殼10下方有安裝腳板11，安裝腳板11與電機外 殼10之間有加強連筋13,電機外殼10外壁上有引線窗口 50,電纜線穿越引線窗口 50并連 接到外接控制電源；前端蓋20和后端蓋30分別固定連接在電機外殼10前后兩端面上，定 子51固定在前端蓋20里側(cè)面上，轉(zhuǎn)子52固定在電機轉(zhuǎn)軸40上，電機轉(zhuǎn)軸40通過前軸承 25和后軸承35分別支撐在前端蓋20和后端蓋30上，作為改進；前端蓋20還固定著推力軸 承65 -個端面，推力軸承65另一個端面緊貼著轉(zhuǎn)子架32內(nèi)孔的一側(cè)外端面上；后端蓋30 上裝有軸承后蓋33,軸承后蓋33通過螺釘固定在后端蓋30上，軸承后蓋33內(nèi)端伸入后端 蓋30上的后蓋軸承孔34并抵住后軸承35 ;前端蓋20固定有支撐構(gòu)件80,支撐構(gòu)件80通 過螺釘固定在前端蓋20上，支撐構(gòu)件80上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82內(nèi)端伸入前端蓋20上的前蓋 軸承孔24并抵住前軸承25 ;支撐構(gòu)件80外端與同步帶輪90之間有無內(nèi)圈軸承60 ; 支撐構(gòu)件80的外軸承支撐圓89表面復(fù)合有一層厚度為0. 4至0. 6毫米的鐵合金硬質(zhì) 耐磨層，鐵合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成；Ti(鐵):21?22%、Ni(媒):6? 7〇/〇、化（鋒）：4 ?5%、Mo (鋼）：3 ?4%、Cr (鉛）：2 ?3%、W(鶴）：2. 1 ?2. 3%、C (碳）： 1. 3?1. 5%，余量為化（鐵）及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為；Sn (錫） 少于0.05%、Si (娃）少于0.20%、Mn (猛）少于0.25%、S (硫）少于0. 010%、P (磯）少于 0. 015% ;所述的鐵合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏硬度HRC值為55?57。
[00巧]作為進一步改進；轉(zhuǎn)子52裝在轉(zhuǎn)子架32上，轉(zhuǎn)子架32內(nèi)孔與電機轉(zhuǎn)軸40上的軸 平鍵段48之間為過渡配合且有平鍵14傳遞扭矩；前端蓋20上有前螺釘21固定在電機外 殼10前端面上，前端蓋20中也線上分別有前蓋軸承孔24和推軸承孔26,前蓋軸承孔24位 于外端且固定著前軸承25外圓，前軸承25內(nèi)孔固定著電機轉(zhuǎn)軸40的前軸承段45 ;推軸承 孔26位于內(nèi)端且固定著推力軸承65 -端面，推力軸承65另一端面與轉(zhuǎn)子架32內(nèi)孔外端 面之間有調(diào)節(jié)墊圈67,定子51與轉(zhuǎn)子52之間有2至3毫米的端面氣隙75 ;后端蓋30上有 后螺釘31固定在電機外殼10后端面上，后端蓋30的后蓋軸承孔34上固定著后軸承35外 圓，后軸承35內(nèi)孔固定著電機轉(zhuǎn)軸40的后軸承段43 ;后軸承段43與軸平鍵段48之間有 轉(zhuǎn)軸擋肩36。
[0026] 作為進一步改進：支撐構(gòu)件80的構(gòu)件臺階內(nèi)孔84與電機轉(zhuǎn)軸40的轉(zhuǎn)軸外伸段 46之間有旋轉(zhuǎn)空隙88,支撐構(gòu)件80的外軸承支撐圓89支撐著無內(nèi)圈軸承60上的圓柱滾 針68,無內(nèi)圈軸承60上的滾針外圈69的外圓固定在同步帶輪90的同步輪臺階孔96內(nèi)圓 壁上，同步輪臺階孔96底面上有同步輪花鍵孔94與電機轉(zhuǎn)軸40上的軸端花鍵49之間為 花鍵齒圓周曬合的軸向可滑動配合，軸端花鍵49的端面上有軸端螺孔47,軸端螺孔47上配 合有臺階防松螺釘74限制著軸向定位擋圈70的軸向位移，軸向定位擋圈70外緣部位固定 在同步輪花鍵孔94外端平面上，繼而限制了同步帶輪90的軸向位移。
[0027] 作為進一步改進；軸向定位擋圈70外側(cè)面上有防松擋片71與軸向定位擋圈70 - 起，被擋圈螺釘77固定在同步輪花鍵孔94外端平面上；防松擋片71有擋片拐角邊72緊貼 著臺階防松螺釘74的兩平邊擋肩帽73上的任意一平邊上。
[0028] 作為進一步改進：同步帶輪90外圓上有同步帶輪99,同步帶輪90外端面上有同 步輪端面螺孔97,同步輪臺階孔96上有同步輪退刀槽93和同步輪卡槽98,同步輪卡槽98 中活動配合有同步輪孔用卡環(huán)91，同步輪臺階孔96底角位置上放置有同步輪調(diào)節(jié)圈92,滾 針外圈69兩側(cè)分別貼著同步輪孔用卡環(huán)91和同步輪調(diào)節(jié)圈92 ;同步輪齒99兩側(cè)面上有 輪齒擋板100。
[0029] 作為進一步改進：支撐構(gòu)件80上有構(gòu)件法蘭87,構(gòu)件法蘭87內(nèi)側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán) 82外圓與前蓋中也孔24之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓與外軸承支撐圓89之間具有 同軸度關(guān)系；前端蓋20外側(cè)面上有前蓋凹臺面29,前蓋凹臺面29上有五至六個前蓋螺孔 27,構(gòu)件法蘭87上有五至六個構(gòu)件枕孔85與前蓋螺孔27相對應(yīng)；構(gòu)件螺釘28穿越構(gòu)件枕 孔85與前蓋螺孔27相配合，將支撐構(gòu)件80固定在前蓋凹臺面29上；前蓋凹臺面29與前 蓋軸承孔24之間具有五級公差精度的垂直度關(guān)系。
[0030] 實施例中，8顆前螺釘21穿越前端蓋20上的前蓋殼孔39將前端蓋20固定在電機 外殼10前端面，8顆后螺釘31穿越后端蓋30上的后蓋殼孔將后端蓋30固定在電機外殼 10后端面。
[0031] 支撐構(gòu)件80的外軸承支撐圓89表面復(fù)合有一層厚度為0. 5毫米的鐵合金硬質(zhì) 耐磨層，鐵合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成；Ti:21. 5%、Ni:6. 5%、化:4. 5%、 Mo: 3. 5%、Cr:2. 5%、W:2. 2%、C: 1. 4%，余量為化鐵及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百 分比含量為；Sn為0. 04%、Si為0. 18%、Mn為0. 20%、S為0. 009%、P為0. 013% ;鐵合金硬 質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為；洛氏硬度HRC值為56。
[0032] 本發(fā)明的一個關(guān)鍵技術(shù)是；支撐構(gòu)件80之中位于構(gòu)件法蘭87外側(cè)外軸承支撐圓 89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間的同軸度為100毫米單位尺寸的誤差小于或等于0. 01毫米， 近似于絕對同也軸。為了確保支撐構(gòu)件80上的外軸承支撐圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之 間具有高精度同軸度，采用W下加工方法步驟： 一、特殊工夾具準備過程： (一） 同也圓棒44兩端分別有圓棒左中也孔41和圓棒右中也孔42,同也圓棒44外圓 是W圓棒左中也孔41與圓棒右中也孔42為中也一次性精磨而成，確保同也圓棒44外圓是 W圓棒左中也孔41與圓棒右中也孔42為中也； (二） 左脹套15和右脹套16都包括；開口雙錐外圈56、開口雙錐內(nèi)圈57、光孔錐鎮(zhèn)環(huán) 58、螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59 W及平面軸承54和脹套螺栓53 ; 當脹套螺栓53依次穿越平面軸承54和光孔錐鎮(zhèn)環(huán)58與螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59旋轉(zhuǎn)配合時， 可W同步控制光孔錐鎮(zhèn)環(huán)58與螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59之間相互靠近，分別將開口雙錐外圈56向外 脹撐緊構(gòu)件臺階內(nèi)孔84 W及將開口雙錐內(nèi)圈57向內(nèi)脹抱緊同也圓棒44外圓； (H)雞也夾具66形狀為"V"字形組合半圓形，雞也夾具66半圓形上方有夾具凸臺63， 夾具凸臺63-側(cè)面上有夾具橫桿61，夾具凸臺63 W及雞也夾具66半圓形之間有夾具螺孔 64貫通，夾具螺栓62穿越夾具螺孔64可W將不同直徑的工件固定在雞也夾具66的"V"字 形兩側(cè)上。
[0033] 二、粗加工和激光噴涂： (一) 、將支撐構(gòu)件80按照圖紙尺寸要求加工，其中外軸承支撐圓89外圓表面單邊尺寸 小于圖紙要求0. 2至0. 3毫米，其余尺寸加工至預(yù)留0. 2至0. 3毫米精磨余量，同時保留構(gòu) 件臺階內(nèi)孔84不加工； (二) 、采用激光噴涂方法，將鐵合金硬質(zhì)耐磨材料噴涂到外軸承支撐圓89外圓表面，至 單邊尺寸大于圖紙要求0. 2至0. 3毫米。
[0034] S、精磨過程： (一） 將經(jīng)過粗加工并完成激光噴涂的支撐構(gòu)件80進行預(yù)加工，W外軸承支撐圓89外 圓表面和構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓表面同時為基準，加工構(gòu)件臺階內(nèi)孔84至圖紙尺寸要求； (二） 脹緊連接，將左脹套15和右脹套16的開口雙錐外圈56分別套在同也圓棒44外 圓，將左脹套15和右脹套16的開口雙錐內(nèi)圈57分別對準構(gòu)件臺階內(nèi)孔84靠近兩端，將左 脹套15和右脹套16上的脹套螺栓分別掙緊，使得左脹套15和右脹套16上的光孔錐鎮(zhèn)環(huán) 58與螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59之間相互靠近，分別將開口雙錐外圈56向外脹撐緊構(gòu)件臺階內(nèi)孔84 W 及將開口雙錐內(nèi)圈57向內(nèi)脹抱緊同也圓棒44外圓； (H)雞也夾具66上的夾具螺栓62穿越夾具螺孔64并掙緊將同也圓棒44外圓固定在 雞也夾具66的"V"字形兩側(cè)上； (四） 將同也圓棒44上的圓棒左中也孔41和圓棒右中也孔42分別與磨床頭中也頂錐 和磨床尾部頂錐，再雞也夾具66上的夾具橫桿61搭扣住磨床頭轉(zhuǎn)盤，使得支撐構(gòu)件80可 W隨著磨床頭轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動而同步旋轉(zhuǎn)； (五) 推進精磨砂輪將構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓精磨至圖紙所要求尺寸；退出精磨砂輪移至外 軸承支撐圓89位置，推進精磨砂輪將外軸承支撐圓89外圓精磨至圖紙所要求尺寸，至此， 位于構(gòu)件法蘭87兩側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82和外軸承支撐圓89 -次夾裝精磨過程完成，避免了 常規(guī)加工位于構(gòu)件法蘭87兩側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82和外軸承支撐圓89必須要掉頭兩次夾裝 的加工工藝程序所帶來的不同軸誤差，實現(xiàn)了本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是位于構(gòu)件法蘭87外側(cè) 外軸承支撐圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間的同軸度為100毫米單位尺寸的誤差小于或等 于0. 01毫米。
[00巧]四、關(guān)鍵部件組裝步驟： (一）支撐構(gòu)件80安裝 將支撐構(gòu)件80上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82與前端蓋20上的前蓋軸承孔24近外端處過渡配合， 并用構(gòu)件螺釘28穿越支撐構(gòu)件80上的構(gòu)件枕孔85與前端蓋20上的前蓋螺孔27相配合， 將支撐構(gòu)件80上的構(gòu)件法蘭87與前端蓋20上的前蓋凹臺面29緊貼固定，使得支撐構(gòu)件 80上的構(gòu)件臺階內(nèi)孔84與電機轉(zhuǎn)軸40的轉(zhuǎn)軸外伸段46外輪廓之間有1毫米的旋轉(zhuǎn)空隙 88 〇
[0036] (二）安裝滾針外圈69 無內(nèi)圈軸承60選用RNA型分離式無內(nèi)圈軸承。
[0037] 先將同步輪調(diào)節(jié)圈92間隙配合放入同步帶輪90上的同步輪臺階孔96之中并越 過同步輪退刀槽93貼在帶輪孔底面95上；再將無內(nèi)圈軸承60上的滾針外圈69微微過盈 配合壓入同步帶輪90上的同步輪臺階孔96之中，再將同步輪孔用卡環(huán)91用專用工具放入 同步輪卡槽98內(nèi)，使得滾針外圈69兩側(cè)分別貼著同步輪孔用卡環(huán)91和同步輪調(diào)節(jié)圈92。 [003引（H)同步帶輪90與電機轉(zhuǎn)軸40之間的連接 將固定在同步帶輪90上的滾針外圈69連同圓柱滾針68 -起套入固定在外軸承支撐 圓89上一部分，緩緩轉(zhuǎn)動同步帶輪90,使得同步帶輪90上的同步輪花鍵孔94與電機轉(zhuǎn)軸 40上的軸端花鍵49對準相配合，繼續(xù)推壓同步帶輪90,使得滾針外圈69上的圓柱滾針68 整體與外軸承支撐圓89完全相配合； 先取用臺階防松螺釘74穿越軸向定位擋圈70中也孔后與電機轉(zhuǎn)軸40上的軸端螺孔 47相配合，使得軸向定位擋圈70在臺階防松螺釘74上的兩平邊擋肩帽73與軸端花鍵49 外端面之間有一毫米軸向自由量； 再用五顆擋圈螺釘77穿越軸向定位擋圈70上的定位擋圈通孔76后與同步帶輪90上 的同步輪端面螺孔97相配合，將軸向定位擋圈70也緊固在同步帶輪90外端面上； 最后用一顆擋圈螺釘77依次穿越防松擋片71上的通孔和軸向定位擋圈70上的定位 擋圈通孔76后也與同步帶輪90上的同步輪端面螺孔97相配合，使得防松擋片71上的擋 片拐角邊72對準兩平邊擋肩帽73上的任意一平邊上，起到放松作用。
[00測安裝完畢。
[0040] 五、運行： 當電機啟動時，電磁力產(chǎn)生的扭矩通過電機轉(zhuǎn)軸40上的軸端花鍵49,經(jīng)同步帶輪90上 的同步輪花鍵孔94傳遞給同步帶輪90上的同步帶輪99,實現(xiàn)扭矩輸出。
[0041] 本發(fā)明具有W下突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步效果： 前端蓋20還固定著推力軸承65的一個端面，推力軸承65另一個端面緊貼著轉(zhuǎn)子架32 內(nèi)孔的一側(cè)外端面上；推軸承孔26位于內(nèi)端且固定著推力軸承65 -個端面，推力軸承65 另一個端面與轉(zhuǎn)子架32內(nèi)孔外端面之間有調(diào)節(jié)墊圈67,定子51與轉(zhuǎn)子52之間有2至3毫 米的端面氣隙75。該技術(shù)的好處是；當定子51繞組通入H相交變電流時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該 磁場是沿軸向穿過氣隙，并切割轉(zhuǎn)子52繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)，輸出扭矩生產(chǎn)機械工作。
[0042] 在電機的前端蓋20上設(shè)置支撐構(gòu)件80,分擔了所有的彎矩負荷，使得電機轉(zhuǎn)軸40 只承受純扭矩，相同功率下的電機轉(zhuǎn)軸直徑可減少一半，最終實現(xiàn)電動機整體具有突破性 的緊湊。由于滿足在額定功率的前提下，在設(shè)計上可W將求電機轉(zhuǎn)軸40的直徑做到極限 小，只承受純扭矩，同時，由于支撐構(gòu)件80整體形狀屬于空也短管，因此結(jié)構(gòu)剛性超強，能 承受更大的徑向力。兩者結(jié)合，本發(fā)明實現(xiàn)了既能將電機整體尺寸做得緊湊，又能承受更大 的徑向力，運行更加可靠，從而延長了電機的使用壽命。
[0043] 本發(fā)明的特殊貢獻是：電機轉(zhuǎn)軸40 W及前軸承25和后軸承35只需承受純扭矩， 而同步皮帶產(chǎn)生的徑向力反作用到同步帶輪90卻是能夠完全被無內(nèi)圈軸承60所承受，僅 僅作用在支撐構(gòu)件80上，完全避免了電機轉(zhuǎn)軸40上的轉(zhuǎn)軸外伸段46承受徑向力；由于 滿足在額定功率的前提下，在設(shè)計上可W將求電機轉(zhuǎn)軸40的直徑做到極限小，只承受純扭 矩，同時，由于支撐構(gòu)件80整體形狀屬于空也短管，因此結(jié)構(gòu)剛性超強，能承受更大的徑向 力。兩者結(jié)合，本發(fā)明實現(xiàn)了既能將電機整體尺寸做得緊湊，又能承受更大的徑向力，運行 更加可靠，從而延長了電機的使用壽命。
[0044] 表1是本發(fā)明采用了支撐構(gòu)件80后的前軸承25所固定的電機轉(zhuǎn)軸40的前軸承 段45徑向跳動度微米與沒采用支撐構(gòu)件80的等功率電機的前軸承2所固定的電機轉(zhuǎn)軸40 的前軸承段45徑向跳動度微米的實驗數(shù)據(jù)比較。
[0045] 表1前軸承段45部位的徑向跳動度微米的數(shù)據(jù)比較

【權(quán)利要求】
1. 一種盤式鈦合金同步帶輪電機，包括定子（51)、轉(zhuǎn)子（52)、電機轉(zhuǎn)軸（40)、電機外殼 (10) 、前端蓋（20)、后端蓋（30)以及同步帶輪（90)，所述的電機外殼（10)下方有安裝腳板 (11) ，安裝腳板（11)與所述的電機外殼（10)之間有加強連筋（13)，所述的電機外殼（10) 外壁上有引線窗口（50);所述的前端蓋（20)和所述的后端蓋（30)分別固定連接在電機外 殼（10)前后兩端面上，所述的定子（51)固定在所述的前端蓋（20)里側(cè)面上，所述的轉(zhuǎn)子 (52)固定在所述的電機轉(zhuǎn)軸（40 )上，所述的電機轉(zhuǎn)軸（40 )通過前軸承（25 )和后軸承（35 ) 分別支撐在所述的前端蓋（20)和所述的后端蓋（30)上，其特征是：所述的前端蓋（20)還固 定著推力軸承（65) -個端面，推力軸承（65)另一個端面緊貼著轉(zhuǎn)子架（32)內(nèi)孔的一側(cè)外 端面上；所述的后端蓋（30)上裝有軸承后蓋（33)，所述的軸承后蓋（33)通過螺釘固定在 所述的后端蓋（30)上，所述的軸承后蓋（33)內(nèi)端伸入所述的后端蓋（30)上的后蓋軸承孔 (34)并抵住所述的后軸承（35);所述的前端蓋（20)固定有支撐構(gòu)件（80)，所述的支撐構(gòu)件 (80)通過螺釘固定在所述的前端蓋（20)上，所述的支撐構(gòu)件（80)上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82)內(nèi) 端伸入前端蓋（20)上的前蓋軸承孔（24)并抵住所述的前軸承（25);所述的支撐構(gòu)件（80) 外端與所述的同步帶輪（90)之間有無內(nèi)圈軸承（60);所述的支撐構(gòu)件（80)的外軸承支撐 圓（89)表面復(fù)合有一層厚度為0. 4至0. 6毫米的鈦合金硬質(zhì)耐磨層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盤式鈦合金同步帶輪電機，其特征是：所述的轉(zhuǎn)子（52) 裝在轉(zhuǎn)子架（32)上，轉(zhuǎn)子架（32)內(nèi)孔與所述的電機轉(zhuǎn)軸（40)上的軸平鍵段（48)之間為過 渡配合且有平鍵（14)傳遞扭矩；所述的前端蓋（20)上有前螺釘（21)固定在所述的電機外 殼（10)前端面上，所述的前端蓋（20)中心線上分別有前蓋軸承孔（24)和推軸承孔（26)， 所述的前蓋軸承孔（24)位于外端且固定著所述的前軸承（25)外圓，前軸承（25)內(nèi)孔固定 著所述的電機轉(zhuǎn)軸（40)的前軸承段（45);所述的推軸承孔（26)位于內(nèi)端且固定著推力軸 承（65) -端面，推力軸承（65)另一端面與所述的轉(zhuǎn)子架（32)內(nèi)孔外端面之間有調(diào)節(jié)墊圈 (67)，所述的定子（51)與所述的轉(zhuǎn)子（52)之間有2至3毫米的端面氣隙（75);所述的后 端蓋（30)上有后螺釘（31)固定在所述的電機外殼（10)后端面上，所述的后端蓋（30)的后 蓋軸承孔（34)上固定著所述的后軸承（35)外圓，后軸承（35)內(nèi)孔固定著所述的電機轉(zhuǎn)軸 (40)的后軸承段（43);所述的后軸承段（43)與所述的軸平鍵段（48)之間有轉(zhuǎn)軸擋肩（36)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種盤式鈦合金同步帶輪電機，其特征是：所述的支撐構(gòu)件（80)的 構(gòu)件臺階內(nèi)孔（84)與所述的電機轉(zhuǎn)軸（40)的轉(zhuǎn)軸外伸段（46)之間有旋轉(zhuǎn)空隙（88)，所述 的支撐構(gòu)件（80)的外軸承支撐圓（89)支撐著所述的無內(nèi)圈軸承（60)上的圓柱滾針（68)， 所述的無內(nèi)圈軸承（60)上的滾針外圈（69)的外圓固定在所述的同步帶輪（90)的同步輪臺 階孔（96)內(nèi)圓壁上，所述的同步輪臺階孔（96)底面上有同步輪花鍵孔（94)與所述的電機 轉(zhuǎn)軸（40)上的軸端花鍵（49)之間為花鍵齒圓周嚙合的軸向可滑動配合，所述的軸端花鍵 (49)的端面上有軸端螺孔（47)，軸端螺孔（47)上配合有臺階防松螺釘（74)限制著軸向定 位擋圈（70 )的軸向位移，軸向定位擋圈（70 )外緣部位固定在所述的同步輪花鍵孔（94 )外 端平面上，繼而限制了所述的同步帶輪（90)的軸向位移。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盤式鈦合金同步帶輪電機，其特征是：所述的軸向定位 擋圈（70)外側(cè)面上有防松擋片（71)與所述的軸向定位擋圈（70) -起，被擋圈螺釘（77)固 定在所述的同步輪花鍵孔（94)外端平面上；所述的防松擋片（71)有擋片拐角邊（72)緊貼 著所述的臺階防松螺釘（74)的兩平邊擋肩帽（73)上的任意一平邊上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盤式鈦合金同步帶輪電機，其特征是：所述的同步帶輪 (90)外圓上有同步輪齒（99)，所述的同步帶輪（90)外端面上有同步輪端面螺孔（97)，所述 的同步輪臺階孔（96)上有同步輪退刀槽（93)和同步輪卡槽（98)，同步輪卡槽（98)中活動 配合有同步輪孔用卡環(huán)（91)，所述的同步輪臺階孔（96)底角位置上放置有同步輪調(diào)節(jié)圈 (92)，所述的滾針外圈（69)兩側(cè)分別貼著所述的同步輪孔用卡環(huán)（91)和所述的同步輪調(diào) 節(jié)圈（92);所述的同步輪齒（99)兩側(cè)面上有輪齒擋板（100)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盤式鈦合金同步帶輪電機，其特征是：所述的支撐構(gòu)件 (80)上有構(gòu)件法蘭（87)，構(gòu)件法蘭（87)內(nèi)側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82)外圓與所述的前蓋中心孔 (24)之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82)外圓與所述的外軸承支撐圓（89)之間具有同軸度 關(guān)系； 所述的前端蓋（20)外側(cè)面上有前蓋凹臺面（29)，前蓋凹臺面（29)上有五至六個前蓋 螺孔（27)，所述的構(gòu)件法蘭（87)上有五至六個構(gòu)件枕孔（85)與所述的前蓋螺孔（27)相對 應(yīng)；所述的前蓋凹臺面（29)與所述的前蓋軸承孔（24)之間具有五級公差精度的垂直度關(guān) 系。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盤式鈦合金同步帶輪電機，其特征是：所述的鈦合金硬 質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成：Ti (鈦):21?22%、Ni (鎳）:6?7%、Zn(鋅）:4? 5%、Mo (鑰）：3 ?4%、Cr (鉻）：2 ?3%、W(鎢）：2. 1 ?2. 3%、C (碳）：1. 3 ?1. 5%，余量為 Fe (鐵）及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn (錫）少于0.05%、Si (硅） 少于0.20%、Mn (錳）少于0.25%、S (硫）少于0? 010%、P (磷）少于0.015%;所述的鈦合 金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏硬度HRC值為55?57。
【文檔編號】H02K15/00GK104485772SQ201510007843
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2015年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月8日
【發(fā)明者】張志雄 申請人:張志雄