轴芯、转子、电机及机床的制作方法

本实用新型涉及机械制造设备领域，特别是涉及一种轴芯、转子、电机及机床。

背景技术：

目前，在车床等机床的电主轴的电机安装中，一般采用几种方法安装电机转子：

1、在电机转子内镶嵌中空的圆柱状的安装套，镶嵌有安装套的转子过盈安装在轴芯上而与轴芯过盈配合。拆卸转子时，则使用油压拆卸的方式卸载转子。

2、将转子直接过盈安装在轴芯上，过盈量一般在0.03mm-0.04mm之间以保证转子与轴芯不会相对转动。

3、将转子与轴芯分别开设键槽以通过键连接的方式相互连接。

但是在上述方法中，方法1适用的转子的尺寸范围较窄，当转子的尺寸过小时则无法镶嵌安装套，且拆装方式也不够快捷方便。方法2中的转子的拆卸难度较大，给电机的装配、检修其它零件的更换带来了不便。方法3中的键连接影响了电主轴整体的动平衡，因此仅适用于电主轴转速不高的电机中，且并且装配难度较大，给电机的装配、检修其它零件的更换带来了不便。

综上所述，目前机床的电主轴的电机的轴芯与转子(特备是尺寸较小的转子)在稳定连接而保证不发生相对转动的同时，难以实现拆装方便快捷的需求，从而为电机的装配、检修及零件的更换带来了困难。

技术实现要素：

基于此，有必要针对转子与轴芯难以在保证安装稳定性的同时可快速拆装的问题，提供一种可在保证转子与轴芯的安装稳定性的同时提高拆装速度的一种轴芯、转子、电机及机床。

一种电机，所述电机包括轴芯及转子，所述轴芯包括转子安装段，所述转子套设于所述转子安装段外，所述转子的内圆面与所述转子安装段的外圆面至少部分圆锥配合。

上述电机，转子与轴芯通过圆锥配合相对固定，因此在装配、拆卸难度较小的同时保证了良好的动平衡。特别是当转子的内圆面与转子安装段的外圆面仅有部分圆锥配合时，减小了转子与轴芯的接触面积，从而进一步减小了转子从轴芯上拆卸的难度，便于电机的检修与零件更换。

在其中一个实施例中，所述转子安装段的外圆面和/或所述转子的内圆面沿周向开设有避让槽。

在其中一个实施例中，所述避让槽为多个，多个所述避让槽沿所述轴芯的中心轴线方向间隔设置。

在其中一个实施例中，所述转子安装段的外圆面未设有所述避让槽的部分与所述转子的内圆面未设有所述避让槽的部分在所述轴芯的中心轴线方向上均具有相同的自锁锥度。

在其中一个实施例中，所述电机还包括压紧组件，所述压紧组件套设于所述轴芯并抵持于所述转子在所述轴芯的轴线方向上的一端的端面，所述压紧组件向所述转子施加沿所述轴芯的轴线方向的压紧力。

在其中一个实施例中，所述压紧组件包括隔套与压紧件，所述隔套位于所述转子与所述压紧件之间，所述压紧件与所述轴芯螺纹连接。

一种轴芯，所述轴芯外套设有转子，所述转子的内圆面具有锥度，所述轴芯包括与转子配合的转子安装段，所述转子安装段的至少部分外圆面具有锥度以与所述转子圆锥配合。

一种转子，所述转子套设于轴芯，所述轴芯的外圆面具有锥度，其特征在于，所述转子的至少部分内圆面具有锥度以与所述轴芯圆锥配合。

一种机床，所述机床包括上述的电机。

在其中一个实施例中，所述机床为车床。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的电机的部分结构的剖视图；

图2为图1所示的电机的轴芯、转子、定子及压紧组件的装配示意图；

图3为另一实施例的电机的轴芯、转子、定子及压紧组件的装配示意图；

图4为又一实施例的电机的轴芯、转子、定子及压紧组件的装配示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型的实施例的一种安装于机床的电机100，包括轴芯20、转子40以及定子60。其中，转子40套设于轴芯20外并与轴芯20同轴设置，定子60套设于转子40外并与转子40同轴设置。基于电磁感应原理，转子40可在定子60的作用下相对定子60绕自身中心轴线转动，进而带动轴芯20相对定子60绕自身中心轴线转动输出转矩，从而实现电能向机械能的转化。具体在以下实施例中，安装有该电机100的机床为用于车削工件的车床。可以理解，在其它一些实施例中，机床具体还可具体为具有其它加工方式的设备。

请参阅图1及图2，轴芯20包括用于与转子40配合的转子安装段，转子安装段在轴芯20的中心轴线方向的长度与转子40在轴芯20的中心轴线方向上的长度相同。转子40套设于转子安装段外，转子40的内圆面与转子安装段的外圆面至少部分圆锥配合。

如此，转子40与轴芯20通过圆锥配合相对固定，因此在装配、拆卸难度较小的同时保证了良好的动平衡。特别是当转子40的内圆面与转子安装段的外圆面仅有部分圆锥配合时，减小了转子40与轴芯20的接触面积，从而进一步减小了转子40从轴芯20上拆卸的难度，便于电机100的检修与零件更换。

具体在一些实施例中，转子安装段的外圆面未设有避让槽50的部分与转子40的内圆面未设有避让槽50的部分在轴芯20的中心轴线方向上均具有相同的自锁锥度，因此基于自锁现象，轴芯20与转子40无法相对转动的同时，可对转子40施加沿转子40的中心轴线方向作用的力使转子40从轴芯20上较为轻松地分离。

进一步地，轴芯20的转子安装段的外圆面和/或转子40的内圆面沿周向开设有避让槽50，以使转子40与转子安装段之间具有间隙，从而使转子40与转子安装段仅有部分呈圆锥配合，进一步减小转子40与轴芯20的接触面积以减小转子40与轴芯20之间的摩擦力，从而降低转子40的拆卸难度。可以理解，避让槽50的形状不限，在一些实施例中，避让槽50呈环绕轴芯20的中心轴线的圆环形，而在另一些实施例中，避让槽50也可呈环绕轴芯20的中心轴线的非封闭的圆弧形，避让槽50的圆心角的大小可根据需要设置。

如图1所示，具体在一实施例中，由于轴芯20的外圆面的加工难度小于转子40的内圆面的加工难度，因此避让槽50仅开设于轴芯20的外圆面。

具体在该实施例中，转子40的内圆面自转子40的一侧端面沿转子40的中心轴线方向倾斜且光滑延伸至转子40的另一侧端面，转子40的横截面的内径沿转子40的中心轴线方向自一端至另一端均匀减小，转子40与上述横截面垂直的纵截面的内轮廓呈等腰梯形。

转子安装段的外圆面的中部沿周向开设有一个避让槽50，在轴芯20的中心轴线方向上，避让槽50的两端的转子安装段具有与转子40的内圆面相同的锥度，从而分别与其在轴芯20的径向方向上对应的转子40的内圆面相互匹配。

如图2所示，在另一个实施例中，避让槽50仅开设于转子40的内圆面，转子安装段的外圆面自转子安装段一端沿轴芯20的中心轴线方向倾斜且光滑延伸至转子安装段的另一端，轴芯20的横截面的内径沿轴芯20的中心轴线方向自一端至另一端均匀减小，转子安装段与上述横截面垂直的纵截面呈等腰梯形。

转子40的内圆面的中部沿周向开设有一个避让槽50，在转子40的中心轴线方向上，避让槽50的两端的内圆面具有与轴芯20的外圆面相同的锥度，从而分别与其在转子40的径向方向上对应的轴芯20的外圆面相互匹配。

在另一个实施例中，与上述两个实施例的区别在于，转子安装段的内圆面与转子40的外圆面在径向上对应的位置分别设有相互连通的避让槽50。

如图3所示，在其它一些实施例中，轴芯20(转子40)的中心轴线方向上的避让槽50也可为多个，多个避让槽50沿轴芯20的中心轴线方向间隔设置于在转子40和/或转子安装段。在另一些实施例中，轴芯20(转子40)的周向方向上的避让槽50也可为多个，多个圆弧形的避让槽50绕轴芯20的中心轴线间隔设置于转子40和/或转子安装段。

进一步地，在上述实施例中，转子安装段的内圆面与轴芯20的外圆面的锥度小于8°以实现自锁。优选地，转子安装段的内圆面与轴芯20的外圆面的锥度为1/187，从而在保证转子40与轴芯20相对固定的同时，转子40可从轴芯20上轻松拆卸。此外，避让槽50的深度可为0.2-0.3mm，避让槽50的在轴芯20的中心轴线方向上的长度可根据实际需要设置，从而在保证转子40与轴芯20的强度且两者之间具有足够的接触面积而不会相对转动的情况下，防止转子40与轴芯20粘黏，以便于转子40从轴芯20上拆卸。

请继续参阅图1及图2，电机100还包括压紧组件80，压紧组件80套设于轴芯20并抵持于转子40在轴芯20的轴线方向上的一端的尺寸较小的端面，压紧组件80向转子40施加与转子40的安装方向相反的压紧力，从而进一步保证转子40与轴芯20在工作时不会发生相对转动，使电机100具有较高的工作稳定性。

具体在一些实施例中，压紧组件80包括隔套81与压紧件83，隔套81位于转子40与压紧件之间，压紧件83与轴芯20螺纹连接以相对轴芯20固定。在安装过程中，仅需将用力矩扳手等装置将压紧件83锁紧于轴芯20上即可。具体在一实施例中，压紧件83为设有内螺纹的螺母，轴芯20的转子安装段的一端设有与前述内螺纹匹配的外螺纹，从而与压紧件83螺纹连接。

上述电机100的转子40的拆卸方式如下：

首先，将拆卸套筒等工具套设于转子40的外圆面并使拆卸套筒相对转子40在转子40的中心轴线方向上固定。然后通过压力机等装置对拆卸套筒施加作用方向与轴芯20的中心轴线的延伸方向相同且与转子40的安装方向相反的压力，从而使转子40沿轴向轻松脱离轴芯20，最后完成转子40的拆卸。

上述电机100及设有其的机床，由于轴芯20与转子40通过部分圆锥配合相互连接，因此在便于安装、拆卸的同时不会影响电机100的动平衡，从而为电机100及设有该电机100的机床的检修、零件更换提供了便利。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。