CN116961332A - 转子总成的制成方法、转子总成、电机及行驶设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种转子总成的制成方法、转子总成、电机及行驶设备，转子总成的制成方法包括：精加工转子铁芯的外圆，以达到转子总成中转子铁芯的外圆尺寸要求；将转子铁芯和转轴压装形成转子总成；对转子总成做动平衡。本申请实施例的转子总成的制成方法，通过发动机能够增加转子总成的制成方法的应用场景；通过电机能够满足排放要求；从而大大地提高转子总成的制成方法，能够减少压装后对转子铁芯的外圆精加工的步骤，制成工艺简单，降低了转子总成的制作成本。

Description

转子总成的制成方法、转子总成、电机及行驶设备

技术领域

本申请涉及转子技术领域，尤其涉及一种转子总成的制成方法、转子总成、电机及行驶设备。

背景技术

随着国民经济的高速发展，电机的应用范围越来越广泛。电机一般包括转子总成和定子总成，通过转子总成相对于定子总成转动而实现工作，转子总成的转子铁芯的外圆需要达到一定尺寸要求。然而，相关技术中，为了使转子总成的转子铁芯的外圆达到一定尺寸要求，转子总成的制成工艺复杂，转子总成的制作成本较高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种转子总成的制成方法，以解决现有技术中的转子总成的制成工艺复杂，转子总成的制作成本较高的问题；目的之二在于提供一种转子总成；目的之三在于提供一种电机；目的之四在于提供一种行驶设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种转子总成的制成方法，包括：

精加工转子铁芯的外圆，以达到转子总成中转子铁芯的外圆尺寸要求；

将转子铁芯和转轴压装形成转子总成；

对转子总成做动平衡。

在一些可选的实现方式中，所述转子铁芯和所述转轴压装的过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求；

其中，所述转子铁芯包括铁芯部和设置于所述铁芯部的外侧的金属部。

在一些可选的实现方式中，所述过盈量与所述转子铁芯的内径比值为第一设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求。

在一些可选的实现方式中，所述第一设定范围为0.113％至0.203％。

在一些可选的实现方式中，所述转子铁芯的内径为第二设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求。

在一些可选的实现方式中，所述第二设定范围为35mm至40mm。

在一些可选的实现方式中，所述转子铁芯的外径与所述转子铁芯的内径的比值为第三设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求；

所述第三设定范围为5至5.2。

在一些可选的实现方式中，所述转子铁芯的端侧具有去重区域；

对转子总成做动平衡包括：在所述去重区域加工设定规格的去重孔，以使所述转子总成满足动平衡要求；

其中，所述设定规格包括去重孔的数量、去重孔的直径和去重孔的深度。

在一些可选的实现方式中，所述设定规格的去重孔还用于评估所述转子铁芯的初始不平衡量是否满足要求。

在一些可选的实现方式中，在将转子铁芯和转轴压装形成转子总成之前，所述制成方法还包括：

将第一轴系组件安装至转轴的第一端侧；

所述将转子铁芯和转轴压装形成转子总成包括：从转轴的第二端侧将所述转子铁芯压装于所述转轴形成转子总成。

在一些可选的实现方式中，在对转子总成做动平衡之前，所述制成方法还包括：

将第二轴系组件安装至转轴的第二端侧。

本申请实施例还提供了一种转子总成，所述转子总成通过本申请的所述的制成方法制成。

本申请实施例还提供了一种电机，所述电机包括转子总成，所述转子总成通过本申请的所述的制成方法制成。

本申请实施例还提供了一种行驶设备，所述行驶设备包括电机，所述电机包括转子总成，所述转子总成通过本申请的所述的制成方法制成。

本申请实施例中的所述转子总成的制成方法，能够减少压装后对转子铁芯的外圆精加工的步骤，制成工艺简单，降低了转子总成的制作成本。

附图说明

图1为本申请实施例中转子总成的制成方法的一个可选的流程示意图；

图2为本申请实施例中转子总成的制成方法的另一个可选的流程示意图；

图3为本申请实施例中转子总成的一个可选的结构示意图；

图4为本申请实施例中转子总成的一个可选的结构示意图；

图5为本申请实施例中转子铁芯的一个可选的结构示意图；

图6为本申请实施例中第一轴系组件向转轴安装的一个可选的结构示意图；

图7为本申请实施例中第一轴系组件安装至转轴的一个可选的结构示意图；

图8为本申请实施例中转子铁芯向转轴压装的一个可选的结构示意图；

图9为本申请实施例中转子铁芯压装至转轴的一个可选的结构示意图；

图10为本申请实施例中转子总成的一个可选的结构示意图；

图11为本申请实施例中第二轴系组件向转轴安装的一个可选的结构示意图；

图12为本申请实施例中第二轴系组件安装至转轴的一个可选的结构示意图；

图13为本申请实施例中转子总成的一个可选的结构示意图；

图14为本申请实施例中转子总成做动平衡的一个可选的结构示意图；

图15为本申请实施例中转子总成做动平衡的一个可选的结构示意图。

附图标记：110、转子铁芯；111、去重孔；112、内孔；120、转轴；121、齿轮；130、第一轴系组件；131、连接件；132、轴承内圈；140、第二轴系组件；210、支撑座；220、去重工具；230、车刀。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

以下结合图1至图15对本申请实施例记载的转子总成的制成方法进行详细说明。

如图1所示，转子总成的制成方法包括：

步骤101、精加工转子铁芯110的外圆，以达到转子总成中转子铁芯110的外圆尺寸要求。

步骤102、将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成。

步骤103、对转子总成做动平衡。

相关技术中，为了使转子总成的转子铁芯110的外圆达到一定尺寸要求，需要先精车转子铁芯110的外圆，在转子铁芯110与转轴120压装之后，再次精车转子铁芯110的外圆，再次精车完转子铁芯110的外圆后，才对转子总成做动平衡；制作转子总成需要两次精车转子铁芯110的外圆，制成工艺复杂，转子总成的制作成本较高；另外，精车转子铁芯110外圆的工艺和压装转子铁芯110和转轴120的工艺一般都在不同的地方加工，例如，精车转子铁芯110外圆的工艺在外部精加工工厂，压装转子铁芯110和转轴120的工艺一般在内部总装工厂，此时，压装转子铁芯110和转轴120后形成的转子总成还需要再次送往精加工工厂加工，运输过程中还需要保护转子总成的相关表面，运输成本较高，转子总成的制作成本较高。而本申请的转子总成的制成方法，精加工转子铁芯110的外圆，以达到转子总成中转子铁芯110的外圆尺寸要求，此时，将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成后，不再需要对转子铁芯110的外圆进行精加工，即开始对转子总成做动平衡；减少了压装后对转子铁芯110的外圆精加工的步骤，制成工艺简单，降低了转子总成的制作成本；转子铁芯110的外圆尺寸要求可以直接在外部精加工工厂实现，同时，由于不需要精加工压装后的转子铁芯110的外圆，将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成和对转子总成做动平衡可以直接在内部总装工厂完成，制成工艺简单，减少了转运转子总成的成本，从而降低了转子总成的制作成本。

在步骤101中，精加工转子铁芯110的外圆的实现方式不作限定。例如，可以通过车床，精车转子铁芯110的外圆。如图5所示，通过车床的车刀230精车转子铁芯110的外圆。又例如，可以通过铣床，精铣转子铁芯110的外圆。

转子铁芯110的外圆尺寸要求可以包括转子铁芯110的外圆直径、转子铁芯110的外圆跳动和转子铁芯110的外圆粗糙度中的至少一个。作为一示例，转子铁芯110的外圆尺寸要求可以包括转子铁芯110的外圆直径、转子铁芯110的外圆跳动和转子铁芯110的外圆粗糙度。

转子铁芯110可以包括铁芯部和设置于所述铁芯部的外侧的金属部。铁芯部可以通过多个铁片叠设形成。金属部可以通过铸造的方式成型于铁芯部的外侧。金属部可以位于铁芯部的端侧和铁芯部的至少部分周侧区域。例如，铁芯部的周侧具有凹槽，金属部可以位于铁芯部的两端侧以及位于铁芯部周侧的凹槽内。作为一示例，金属部的材料为铝，转子铁芯110通过在铁芯部的外侧铸铝形成。在一应用中，转子铁芯110可以为铸铝鼠笼结构。

在步骤102中，将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成可以包括：先将转子铁芯110加热，再将转轴120***转子铁芯110的内孔112，最后冷却转子铁芯110和转轴120，从而形成转子总成。当然，将转子铁芯110压装至转轴120也可以包括：通过外力直接将转子铁芯110压装至转轴120形成转子总成。

这里，如图8，转子铁芯110的内径d与转轴120对应配合处的直径e为过盈配合设计，通过合理设置转子铁芯110的内径d和转轴120直径e，能够使压装后的转子总成满足扭矩传递要求和所述转子铁芯110的外圆尺寸要求；如果过盈量不足，转子铁芯110与转轴120在极限工况下会出现相对转动，无法有效传递扭矩；如果过盈量过大，硬度更大的转轴120会在径向挤压转子铁芯110，导致转子铁芯110变形，从而影响转子总成的转子铁芯110的外圆直径a1、外圆跳动a2、外圆粗糙度a3，无法满足使用要求。

转子铁芯110的内径为转子铁芯110的内孔112的直径，如图8所示。

转轴120的结构不作限定。例如，转轴120上可以设置有齿轮121。

在步骤103中，对转子总成做动平衡可以包括：将转子总成的转子铁芯110的端侧进行去重处理，以使转子总成满足动平衡要求。

在本申请实施例的一些可选实现方式中，所述转子铁芯110和所述转轴120压装的过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯110的外圆尺寸要求，也即，转子铁芯110和所述转轴120压装的过盈量既能够满足扭矩传递要求，防止转子铁芯110与转轴120在极限工况下会出现相对转动，转子铁芯110和所述转轴120压装的过盈量又能够满足所述转子铁芯110的外圆尺寸要求，也即，在将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成后，转子总成能够满足如图10所示的转子铁芯110的外圆直径a1、转子铁芯110的外圆跳动a2和转子铁芯110的外圆粗糙度a3的要求；从而能够减少压装后对转子铁芯110的加工。

在本实现方式中，所述转子铁芯110和所述转轴120压装的过盈量是在开发前期通过仿真分析及样件验证确定的最优过盈量，以使转子铁芯110和所述转轴120压装的过盈量既满足扭矩传递要求，又满足转子总成的转子铁芯110符合外圆直径a1、外圆跳动a2、外圆粗糙度a3的要求。

在本实现方式中，所述转子铁芯110和所述转轴120压装的过盈量的值不作限定。

例如，所述过盈量与所述转子铁芯110的内径比值为第一设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯110的外圆尺寸要求，以便通过合理的设置过盈量而减少压装后的精加工工序。

第一设定范围的值不作限定。例如，所述第一设定范围为0.113％至0.203％；也即，过盈量与所述转子铁芯110的内径比值为0.113％至0.203％时，既能够满足扭矩传递要求，防止转子铁芯110与转轴120在极限工况下会出现相对转动，又能够满足所述转子铁芯110的外圆尺寸要求，不需要对转子铁芯110的外圆再进行精加工。

作为一示例，所述过盈量与所述转子铁芯110的内径比值可以为0.15％。

又例如，所述转子铁芯110的内径为第二设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯110的外圆尺寸要求；以便通过合理的设置过盈量而减少压装后的精加工工序。

第二设定范围的值不作限定。例如，所述第二设定范围为35mm至40mm；也即，转子铁芯110的内径为35mm至40mm时，既能够满足扭矩传递要求，防止转子铁芯110与转轴120在极限工况下会出现相对转动，又能够满足所述转子铁芯110的外圆尺寸要求，不需要对转子铁芯110的外圆再进行精加工。

作为一示例，转子铁芯110的内径为38mm。

又例如，所述转子铁芯110的外径与所述转子铁芯110的内径的比值为第三设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求；以便通过合理的设置过盈量而减少压装后的精加工工序。

第三设定范围的值不作限定。例如，所述第三设定范围为5至5.2；也即，转子铁芯110的外径与转子铁芯110的内径的比值为5至5.2时，既能够满足扭矩传递要求，防止转子铁芯110与转轴120在极限工况下会出现相对转动，又能够满足所述转子铁芯110的外圆尺寸要求，不需要对转子铁芯110的外圆再进行精加工。

作为一示例，转子铁芯110的外径与转子铁芯110的内径的比值为5。

再例如，所述过盈量与所述转子铁芯110的内径比值为第一设定范围，所述转子铁芯110的内径为第二设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯110的外圆尺寸要求。

再例如，所述过盈量与所述转子铁芯110的内径比值为第一设定范围，所述转子铁芯110的内径为第二设定范围，所述转子铁芯110的外径与所述转子铁芯110的内径的比值为第三设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯110的外圆尺寸要求。

在本申请实施例的一些可选的实现方式中，所述转子铁芯110的端侧具有去重区域；对转子总成做动平衡可以包括：在所述去重区域加工设定规格的去重孔111，以使所述转子总成满足动平衡要求。

在本实现方式中，如图14所示，可通过去重工具220加工设定规格的去重孔111。去重工具220可以为电钻。

在本实现方式中，所述设定规格的去重孔111还用于评估所述转子铁芯110的初始不平衡量是否满足要求；由于转子铁芯110和转轴120压装后，不再对转子铁芯110的外圆进行精加工，此时，转子铁芯110的初始不平衡量影响转子总成的不平衡量。当转子铁芯110的初始不平衡量满足要求时，通过加工设定规格的去重孔111后，转子总成能够满足动平衡要求；当转子铁芯110的初始不平衡量不满足要求时，通过加工设定规格的去重孔111后，转子总成不满足动平衡要求；从而通过去重孔111能够间接地检测转子铁芯110的初始不平衡量是否满足要求，通过对转子铁芯110的初始不平衡量控制，能够实现转子总成动平衡的要求，从而能够降低对转子总成做动平衡的难度，也即，只要转子铁芯110的初始不平衡量满足要求，在所述去重区域加工设定规格的去重孔111，就能够使转子总成满足动平衡要求。

需要注意的是，转子铁芯110无法单独做动平衡测试，转子铁芯110可以通过制作工艺和尺寸精度来满足初始不平衡量要求。作为一示例，转子铁芯110为铸铝鼠笼结构，可以通过转子铁芯110尺寸精度和铸铝工艺来满足初始不平衡量要求。

在本实现方式中，所述设定规格可以包括去重孔111的数量、去重孔111的直径f和去重孔111的深度g，如图13所示。

在本申请实施例的一些可选的实现方式中，在将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成之前，所述制成方法还可以包括：

步骤104，将第一轴系组件130安装至转轴120的第一端侧。

步骤102将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成包括：从转轴120的第二端侧将所述转子铁芯110压装于所述转轴120形成转子总成。

第一轴系组件130与转轴120的配合方式不作限定。

例如，第一轴系组件130与转轴120可以为过盈配合。将第一轴系组件130安装至转轴120的第一端侧可以为直接将第一轴系组件130通过外力压至转轴120的第一端侧。将第一轴系组件130安装至转轴120的第一端侧也可以为通过加热第一轴系组件130后，再将第一轴系组件130压装至转轴120的第二端侧。

第一轴系组件130的结构不作限定。例如，如图6和图7所示，第一轴系组件130可以包括连接件131和轴承内圈132。

连接件131和轴承内圈132与转轴120可以均为过盈配合，完成连接件131和轴承内圈132与转轴120安装后，如图10所示，可以通过检测连接件131到转轴120的齿轮121的档肩的轴向距离b评估连接件131和轴承内圈132是否安装到位。

在本实现方式中，如图2所示，在对转子总成做动平衡之前，所述制成方法还可以包括：

步骤105，将第二轴系组件140安装至转轴120的第二端侧。

第二轴系组件140与转轴120的配合方式不作限定。

例如，第二轴系组件140与转轴120可以为过盈配合。将第二轴系组件140安装至转轴120的第二端侧可以为直接将第二轴系组件140通过外力压至转轴120的第二端侧。将第二轴系组件140安装至转轴120的第二端侧也可以为通过加热第二轴系组件140后，再将第二轴系组件140压装至转轴120的第二端侧。

第二轴系组件140的结构不作限定。例如，如图11和图12所示，第二轴系组件140可以包括挡圈。挡圈用于限定转子铁芯110的轴向位置，防止转子铁芯110在转轴120上轴向移动。

如图10所示，可以通过检测挡圈端面到转轴120台阶面轴向距离c评估挡圈是否安装到位。

作为一示例，如图2所示，转子总成的制成方法可以包括：

步骤101、精加工转子铁芯110的外圆，以达到转子总成中转子铁芯110的外圆尺寸要求。作为一示例，如图5所示，精车转子铁芯110的外圆。

步骤104，将第一轴系组件130安装至转轴120的第一端侧。作为一示例，如图6和图7所示，将连接件131和轴承内圈132压装至转轴120的第一端侧。

步骤102、将转子铁芯110和转轴120压装形成转子总成，如图8和图9所示。

步骤105，将第二轴系组件140安装至转轴120的第二端侧。作为一示例，如图11和图12所示，将挡圈压装至转轴120的第二端侧；从而形成安装完成的转子总成，如图3和图4所示。

步骤103、对转子总成做动平衡。

作为一示例，如图14所示，通过支撑座210支承转动总成，通过去重工具220加工去重孔111，去重孔111如图13所示，从而形成合格的转子总成；此时，如图15所示，通过检测和分析转子总成单侧动不平衡量h数据，可以对转子铁芯110的初始动不平衡量进行评估和监控。

本申请实施例还记载了一种转子总成，所述转子总成通过本申请实施例的所述的制成方法制成，以便减少压装后对转子铁芯110的外圆精加工的步骤，制成工艺简单，降低了转子总成的制作成本。

本申请实施例还记载了一种电机，所述电机包括转子总成，所述转子总成通过本申请实施例的所述的制成方法制成，以便减少压装后对转子铁芯110的外圆精加工的步骤，制成工艺简单，降低了电机的制作成本。

这里的电机可以为异步电机。

本申请实施例还记载了一种行驶设备，所述行驶设包括电机，所述电机包括转子总成，所述转子总成通过本申请实施例的所述的制成方法制成，以便减少压装后对转子铁芯110的外圆精加工的步骤，制成工艺简单，降低了行驶设备的电机的制作成本。

行驶设备的结构不作限定。例如，行驶设备可以为汽车。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种转子总成的制成方法，其特征在于，包括：

精加工转子铁芯的外圆，以达到转子总成中转子铁芯的外圆尺寸要求；

将转子铁芯和转轴压装形成转子总成；

对转子总成做动平衡。

2.根据权利要求1所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述转子铁芯和所述转轴压装的过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求；

其中，所述转子铁芯包括铁芯部和设置于所述铁芯部的外侧的金属部。

3.根据权利要求2所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述过盈量与所述转子铁芯的内径比值为第一设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求。

4.根据权利要求3所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述第一设定范围为0.113％至0.203％。

5.根据权利要求2所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述转子铁芯的内径为第二设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求。

6.根据权利要求5所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述第二设定范围为35mm至40mm。

7.根据权利要求5所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述转子铁芯的外径与所述转子铁芯的内径的比值为第三设定范围，以使所述过盈量满足扭矩传递要求和所述转子铁芯的外圆尺寸要求；

所述第三设定范围为5至5.2。

8.根据权利要求1所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述转子铁芯的端侧具有去重区域；

对转子总成做动平衡包括：在所述去重区域加工设定规格的去重孔，以使所述转子总成满足动平衡要求；

其中，所述设定规格包括去重孔的数量、去重孔的直径和去重孔的深度。

9.根据权利要求8所述的转子总成的制成方法，其特征在于，所述设定规格的去重孔还用于评估所述转子铁芯的初始不平衡量是否满足要求。

10.根据权利要求1至9任一所述的转子总成的制成方法，其特征在于，在将转子铁芯和转轴压装形成转子总成之前，所述制成方法还包括：

将第一轴系组件安装至转轴的第一端侧；

所述将转子铁芯和转轴压装形成转子总成包括：从转轴的第二端侧将所述转子铁芯压装于所述转轴形成转子总成。

11.根据权利要求10所述的转子总成的制成方法，其特征在于，在对转子总成做动平衡之前，所述制成方法还包括：

将第二轴系组件安装至转轴的第二端侧。

12.一种转子总成，其特征在于，所述转子总成通过权利要求1至11任一所述的制成方法制成。

13.一种电机，其特征在于，所述电机包括转子总成，所述转子总成通过权利要求1至11任一所述的制成方法制成。

14.一种行驶设备，其特征在于，所述行驶设备包括电机，所述电机包括转子总成，所述转子总成通过权利要求1至11任一所述的制成方法制成。