专利名称：外转子电机的制作方法
技术领域：
本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种外转子电机。
背景技术：
电机是各种机电产品必备部件之一，其中外转子感应电机具有结构紧凑、材料利用率高的优点，广泛应用于排气设备、空调机组、空气净化系统和冷却设备等领域。参见图1，传统外转子感应电机的轴承结构一般是将第一滚珠轴承200、第二滚珠轴承500设置于定子600的两端，电机输出轴100位于第一滚珠轴承200、第二滚珠轴承500之内圈上。装配时，带有轴承室的端盖400和带有轴承室的轴套700分别从定子600两侧压入其中心孔内，两个滚珠轴承中，第二滚珠轴承500安装在端盖400的轴承室内，第一滚珠轴承200的安放则是先在定子600中心孔内中压入轴套700，再将该第二滚珠轴承600安装在轴套700中。这种传统结构由于将两个轴承分别设置在两个不同的加工件上，两个轴承室分别加工，因而在加工和装配上易存在形位误差和装配误差，这样势必对两个加工件的同心度和位置度要求较高，若加工和装配不到位时，容易造成电机的气隙不均，使电机由于气隙不均而产生电磁噪音和振动，同时还会造成两个轴承装配后的同轴度差，使电机运转时产生较大的振动和噪声，从而降低电机的性能。故此种结构的电机对轴承安装件加工精度、装配质量要求较高，无疑也使得电机的加工成本提高，加工效率相应降低。中国专利局公开的文献CN201937346U披露了一种《分体式整体外转子异步电机》，其是将两滚珠轴承设置于一带凸肩的轴套内，其中凸肩位于输出轴的固定端，依靠定子的侧平面止挡定位，并在该凸肩上开设螺纹安装孔，通过螺钉与端盖连接，使轴套固定。上述结构，虽然采用轴套可提高两滚珠轴承之间的装配精度，但是，这种结构模式，由于是将定子的侧平面作为轴套的安装定位面，且轴套还作为端盖定位的载体，使端盖通过螺栓与定子连接，这样无疑提高了定子在加工上的要求，增加了定子的成本，而且电机运转时转轴的振动会通过该轴套 传递给定子的侧面，给定子带来不利的影响。装配时，由于轴套与端盖通过螺钉连接，其轴套与端盖之间的装配误差仍会使得螺钉与轴套之间存在间隙，当电机运转时，螺钉必须承受由外壳所传递的电机整体的重量和轴套传递的电机使用中的振动，这样易使螺钉产生松动，进而影响滚珠轴承乃至电机输出轴的运转，同时，在运转过程中，两滚动轴承的运转仍会产生一定的振动，尤其是在定子中心孔内腔，其较大的回声也会产生噪音，影响整个电机日益要求的静音性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外转子电机，可减少电机转子运转过程中的振动，降低电机运行中的噪声。为实现上述目的，本发明提供的外转子电机包括具有中心孔的定子和穿设固定于所述定子中心孔内的电机输出轴，所述电机输出轴上呈间距设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承分别定位安装于一与所述定子中心孔配合的轴套内，于所述输出轴上，还设置有第三轴承。本发明具体的方案中，所述第三轴承设于所述第一轴承或者第二轴承之间，且与所述第一轴承或者第二轴承中任意一个轴承相互贴合或呈间隔设置。本发明进一步的方案中，所述轴套两端分别开设有用于放置所述第一轴承和所述第二轴承及所述第三轴承的安装孔，其中所述第三轴承与所述第二轴承相互贴合或呈间距设置于同一安装孔内且位于所述电机输出轴输出口处。本发明进一步的方案中，所述轴套两端分别开设有用于放置所述第一轴承和所述第二轴承及所述第三轴承的安装孔，其中所述第三轴承与所述第一轴承相互贴合或呈间距设置于同一安装孔内且位于所述电机输出轴端部。本发明具体的方案中，所述第一轴承和第二轴承为滚动轴承。本发明具体的方案中，所述第三轴承为滑动轴承或滚动轴承。本发明具体的方案中，所述滑动轴承为含油轴承、尼龙轴承或橡胶轴承。本发明进一步的方案中，所述滑动轴承上装设油毡。本发明更进一步的方案中，所述滑动轴承上还有凹槽，所述凹槽中装有所述油毡。本发明具体的方案中，所述定子两端分别设置固定支架和端盖，所述固定支架注塑成型且通过引入由所述端盖和所述固定支架封盖的空腔内之塑胶料将绕于所述定子上的绕组封装且使所述固定支架、所述轴套及所述定子连接于一体。相比于现有技术，本发明的有益效果在于:首先取消了端盖自带的轴承室，将两个滚动轴承安装在一个轴套中，这样解决了两个轴承室分别加工而造成的同轴度差的问题，既降低了电机加工成本，又可减小因同轴度误差而引起的噪音。同时，轴套与定子中心孔直接装配固定，不仅可使轴套的装 配变得简单，而且仅由轴套及输出端的端盖来承担输出轴转动所产生的应力及振动，可降低上述应力及振动对其他构件的延及，这样便减少了电机转子运转过程中对整个装置所产生的影响，较好地保证了电机的使用性能；其次，本发明在电机输出轴上设置第三轴承，由该轴承承载和吸收输出轴运转时的冲击力，特别是可吸收来自定子中心孔内腔较大的回声，进一步减缓了电机转子运转过程中的振动，降低了电机运行中的噪声，提高了电机运行的平稳性，是电机的使用性能进一步得到保障，还可节省加工工序和加工成本，且便于装配，具有较好的市场竞争力，可广泛应用于各种感应电机。
图1是现有技术的外转子电机结构示意图；图2是本发明提供的外转子电机之轴套实施例示意图；图3是本发明提供的外转子电机结构实施例示意图一；图4是本发明提供的外转子电机结构实施例示意图二。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。参见图3和图4，本发明提供了一种外转子电机，包括具有中心孔的定子5、与该定子5配合且设于所述定子5外周的转子4，所述定子5绕设有绕组13，电机输出轴I穿设所述定子5的中心孔，并沿定子5的中心孔向外延伸。所述电机的输出轴I上，呈间距设置有第一轴承6和第二轴承2，其中第一轴承6位于电机输出轴I的端部，第二轴承2位于电机输出轴I的输出口处，两轴承用于承载和支承电机输出轴I位于电机内腔的部分。所述第一轴承6和所述第二轴承2分别定位安装于一轴套8上，该轴套8为直筒形结构，穿设电机定子5中心孔,其外周与该中心孔配合固定,使之与定子5形成固定连接；于所述的电机输出轴I上，还设置有第三轴承14。上述结构设计中，将第一轴承6和所述第二轴承2设置于同一轴套8上，这样可从结构设计上保证第一轴承6和第二轴承2在轴承安装孔内的同轴度，减少因满足加工精度要求而引起的加工成本的增加，同时还可减少各轴承装配后的同轴度差，降低使电机运转时产生较大的振动和噪声。同时，由于轴套8仅通过其外周与定子5中心孔配合固定，因而不会存在与多个关联构件连接而产生的装配误差，故还可减少电机输出轴I与各轴承、轴套8之间装配后的同心度误差，可降低电机由于气隙不均而产生的电磁噪音和振动。而且，第三轴承14的设置，可进一步承载、吸收和减缓来自电机输出轴I和第一轴承6和第二轴承2旋转时在电机内腔产生的振动和回声引起噪音以及其他关联构件的振动和噪声，提高电机运行平稳性。本发明具体的结构设计中，第三轴承14设于第一轴承6和第二轴承2之间，与第一轴承6或者第二轴承2中的任意一个轴承相互贴合或呈间隔设置。参见图3和图4，本发明优选的实施例中，第三轴承14设于电机输出轴I的输出口处，即位于电机输出轴I于电机内腔向外延伸的出口位置，与第二轴承2相邻设置，且设置于第二轴承2的内侧并与之贴合，即位于与第一轴承6相对的侧端。这样，一方面由于电机输出轴I由输出口处向外延伸与传动部件连接，故而该输出口位置的振动较之于输出轴I端部的振动大，第三轴承14在此处设置时吸收和减缓电机运行时的震动和噪声效果较好，尤其是设于第一轴承6和第二轴承2之间的位置时，更有利于吸收来自电机内腔中因两滚动轴承转动而引起的回声，另一方面，该位置的设置有利于第三轴承14的定位安装和构件的更换。本发明实施例结构中，所述第一轴承6和第二轴承2均采用滚动轴承。滚动轴承是标准化程度很高的 零件，互换性好，使用和维护非常方便，工作可靠，起动性能及承载能力较高。两滚动轴承的内圈与电机输出轴I相配合并与之一起旋转，外圈与轴套8配合固定；所述第三轴承14可采用工作平稳、可靠、无噪声的滑动轴承，也可采用滚动轴承。由于第一轴承和第二轴承2采用滚动轴承在高速时运转时具有一定的声响，本发明采用第三轴承14与之组合配置可吸收和减缓来自这种运转时所产生的噪音，因设置第三轴承14的主要目的是用于减振，而不是完全按照其本身所固有的功能来使用，故而对其与电机输出轴I和于其他零件的装配精度要求要低一些，可具有一定的微间隙，避免影响第一轴承6和第二轴承2的运转性能。另外，当第三轴承14选用滑动轴承或滚动轴承时，由于其也是标准化程度很高的零件，互换性好，故可以以最低的成本来实现降噪减振的技术效果。具体地，本发明第三轴承14采用滑动轴承时可选用含油轴承、尼龙轴承或橡胶轴承。其中含油轴承以金属粉末为主要原料，用粉末冶金法制作的多孔质烧结体，可利用烧结体的多孔性，使之含浸10%_40%(体积分数)润滑油，于自行供油状态下使用。电机运转时，其轴承温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而会自动进入输出轴I表面以润滑轴承，停止工作时油又随温度下降被吸回孔隙。尼龙轴承具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，自润滑性、吸震性、消音性及电绝缘性好，耐磨损及耐腐蚀性强；橡胶轴承不仅具有较高的吸震、减震性能，而且具有优异的摩擦和磨损性能，常常可以不用或少用润滑剂，使用寿命较长。进一步如图2和图3所示，本发明之第三轴承14在使用滑动轴承时，还可设置凹槽，凹槽中装有可更换的油毡141。这样，通过使用润滑油作为润滑剂和减阻剂，不仅可吸收和减缓电机运行时的振动，降低两滚动轴承运行时的噪音，而且，油毡141和凹槽结构的进一步组合还可提高滑动轴承使用的可靠性，延长滑动轴承的使用寿命。当然，第三轴承14包括但不限于上述类型，还可采用其他具有类似功能的元件，更可以设计专门的减振结构，在此不在赘述。作为各轴承的安装结构，本发明轴套8的设计中，其外径可设定具体的公差，与定子5中心孔实行紧配合连接，使之压入定子5中心孔内固定；或者，使所述轴套8与定子5中心孔通过键连接方式固于一体，当然，还可以将轴套8间隙插设于定子5中心孔后通过热熔胶或其他方式粘结 连接。可以理解地，前述两种方式可与第三种方式组合使用，使轴套8与定子5的结合更为牢固，以避免两者配合时因误差产生的间隙而带来的振动。进一步参见图2，其图所示的轴套8实施例结构中，在所述轴套8的两端，分别开设有第一安装孔81和第二安装孔82，其中第一安装孔81用于定位和安装第一轴承6，第二安装孔82用于定位和安装第二轴承2及第三轴承14，其中第一安装孔81上设有第一止挡面811，第一轴承6的内侧端通过外圈定位于该第一止挡面811上，其外侧端通过挡圈组件7或电机端盖3固定(图3和图4所示采用挡圈组件7止挡固定第一轴承6的内圈)；所述第二安装孔82上设有第二止挡面821，滑动轴承14与第一轴承6相对的侧面定位于该第二止挡面821上，第二轴承2与滑动轴承14相邻且贴合设置，第二轴承2的外侧通过抵顶于其内圈上的挡圈组件或套筒或直接通过电机端盖固定(图3和图4所示第二轴承2的内圈采用套筒15及端盖3止挡固定)。由于上述两轴承安装孔在同一轴套8上，可在同一道工序、同一定位基准上进行孔加工，不仅带来了加工的方便，降低了加工成本，而且还可以保证两安装孔之间的同轴度，从而减少各轴承装配后的同轴度差，降低了使电机运转时产生较大的振动和噪声。具体地，本发明图3和图4所示的实施例中，所述挡圈组件7包括两个凹面相对且叠合设置的碟形弹簧71以及设于两蝶形弹簧71外端的弹性垫圈72，弹性垫圈72卡设于电机输出轴I端部开设的环形槽内。采用蝶形弹簧71与卡设于电机输出轴I端部的弹性垫圈72的组合设计，既可以作为第一轴承6外侧的定位止挡构件，同时还可承受来自第一轴承6轴向作用的静态或动态载荷，蝶形弹簧71相对叠合设置时还具有较好的机械强度。当然，所述第三轴承14在轴套8上的布置也可设于第一轴承6的内侧，与第一轴承6贴合或呈间隔设置(未图示)，间隔设置时两者之间可用套筒隔开。该实施方式中，在所述轴套的两端，同样可分别开设有第一安装孔和第二安装孔，其中第一安装孔用于定位和安装第一轴承和第三轴承，第二安装孔用于定位和安装第二轴承，第三轴承的内侧端定位于第一安装孔的止挡面上，第一轴承外侧端通过挡圈组件固定；第二轴承与第三轴承相对的侧面定位于第二安装孔的止挡面上。这种结构、由于第三轴承同样是位于第一轴承和第二轴承之间，与图3、图4结构相比，只是轴套在定子5中心孔安装方向不同而已，同样有利于提高吸振降噪的效果。
可以理解地，第三轴承14也可位于第二轴承2的外侧并与之贴合，或者，与第二轴承2呈间隔设置(未图示)，两者之间可用套筒隔开。后一实施方式中，在所述轴套8的两端，同样可分别开设有第一安装孔和第二安装孔，其中第一安装孔用于定位和安装第一轴承，第二安装孔用于定位和安装第二轴承，第一轴承的内侧端通过外圈定位于第一安装孔的止挡面上，其外侧端通过挡圈组件固定；第二轴承与第一轴承相对的侧面定位于第二安装孔的止挡面上，同时，可将第三轴承设置于电机端盖上对应开设的定位孔内，与第二轴承相对的侧端设置一套筒，这样可使第二轴承的外侧和第三轴承的内侧同时通过套筒来固定。这种结构模式，既可以吸收一部分由两滚动轴承转动带来的振动，也可承载和吸收部分由转子带动端盖转动时所产生振动，同样可减缓电机运行时的振动和降低噪声，也有利于两滚动轴承的安装和调试以及第三轴承的装配和更换。当然，轴套和各轴承的组合并不仅仅限于上述结构模式和设置方式，只要是能够实现减振和降噪功能，皆属于上述范围之中。参见图3和图4，本发明提供的外转子电机结构中，所述定子5及转子4的两侧端设置端盖3和固定支架16，其中固定支架16上设有多个固定孔，可通过螺栓等固定件将整个电机安装于排气设备、空调机组、空气净化系统和冷却设备等设置的安装位置上，端盖3位于输出轴I的输出口处，其中心安装有可与电机输出轴I配合连接的套筒15，此套筒15还同时可作为止挡第二轴承2外侧端的定位构件，电机输出轴I穿越所述套筒15中心向外延伸。作为本发明优选的一种实施方式，所述固定支架16可采用非金属材料，通过塑胶注塑成型，且在注塑成型过程中，可将胶液通过流道引入端盖3和固定支架16封盖的空腔内，将置于定子5外侧的绕组13封装于定子4侧端，轴套8外周与定子5中心孔内壁粘结固定，使固定支架16和定子5两侧端及轴套8连为一体。这种结构，一方面有效保证了绕组13在定子5上良好的固定，绕组13和定子5之间无相对移动，有足够的机械强度来抵御振动和应力，避免机械损伤，同时还可有效保护绕组13，避免绕组13短路、击穿等现象，且由于固定支架16和定子5之间不需要连接件来固定,亦避免了电机运转时由于固定支架16和定子5之间通过连接件连接的装配间隙产生的振动，同时还可使得固定支架16与定子5之间形成大面积的连接，保证了固定支 架16与定子5之间连接的稳定性。另一方面，可使得轴承8与定子5之间配合无间隙，连接更为牢靠，同样亦可提高其机械强度，减少各轴承转动对定子5产生的影响。另外，由于胶液凝固后将绕组13及定子5两侧完全包覆，还可避免水分及外界温度对定子5的影响，以保障电机长时间可靠地运行。进一步参见图3和图4，于所述定子5的两侧平面上，还分别设置有挡环10，于所述转子4外周，还包覆有外壳11，可对转子4起到防护作用。另外，在外壳11和固定支架16的连接处，还设置有防水圈16，可防止外界水分对定子5及转子4的侵袭而降低电机的使用寿命。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种外转子电机，包括具有中心孔的定子和穿设固定于所述定子中心孔内的电机输出轴，所述电机输出轴上呈间距设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承分别定位安装于一与所述定子中心孔配合的轴套内，其特征在于，于所述输出轴上，还设置有第三轴承。
2.如权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述第三轴承设于所述第一轴承或者第二轴承之间，且与所述第一轴承或者第二轴承中任意一个轴承相互贴合或呈间隔设置。
3.如权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述轴套两端分别开设有用于放置所述第一轴承和所述第二轴承及所述第三轴承的安装孔，其中所述第三轴承与所述第二轴承相互贴合或呈间距设置于同一安装孔内且位于所述电机输出轴输出口处。
4.如权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述轴套两端分别开设有用于放置所述第一轴承和所述第二轴承及所述第三轴承的安装孔，其中所述第三轴承与所述第一轴承相互贴合或呈间距设置于同一安装孔内且位于所述电机输出轴端部。
5.如权利要求1-4任一项所述的外转子电机，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承为滚动轴承。
6.如权利要求5所述的外转子电机，其特征在于，所述第三轴承为滑动轴承或滚动轴承。
7.如权利要求6所述的外转子电机，其特征在于，所述滑动轴承为含油轴承、尼龙轴承或橡胶轴承。
8.如权利要求6或7所述的外转子电机，其特征在于，所述滑动轴承上装设油毡。
9.如权利要求8所述的外转子电机，其特征在于，所述滑动轴承上还有凹槽，所述凹槽中装有所述油毡。
10.如权利要求1或2所述的外转子电机，其特征在于，所述定子两端分别设置固定支架和端盖，所述固定支架注 塑成型且通过引入由所述端盖和所述固定支架封盖的空腔内之塑胶料将绕于所述定子上的绕组封装且使所述固定支架、所述轴套及所述定子连接于一体。
全文摘要
本发明适用于机电技术领域，提供了一种外转子电机轴承，包括具有中心孔的定子和穿设固定于所述定子中心孔内的电机输出轴，所述电机输出轴上呈间距设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承分别定位安装于一与所述定子中心孔配合的轴套内，于所述输出轴上，还设置有第三轴承。本发明通过将第一、第二轴承安装在一个轴套中，解决了两个轴承室分别加工而造成的同轴度差的问题，降低了电机加工成本；由于轴套与定子中心孔装配固定，不仅可使轴套的装配简单，且可减少了电机转子运转过程中对整个装置所产生的影响，而第三轴承的设置，进一步减缓了电机转子运转过程中的振动，降低电机运行中的噪声。
文档编号H02K5/24GK103248163SQ201310167439
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者迟闯, 秦邦耀, 秦乃军, 王洪晓, 胡俊杰 申请人:佛山市威灵洗涤电机制造有限公司