一种新设计的超高速电机中的转子冲片的制作方法

1.本实用新型涉及电机设备技术领域，具体为一种新设计的超高速电机中的转子冲片。


背景技术：

2.电机按照运转速度可分为高速电动机、低速电动机等，其中高速电机通常是指转速超过18000rpm的电机，根据实际需要高速电机的转速往往需要达到30000rpm以上，这种电机对转子冲片具有较高的要求，现有的技术中，普通的转子冲片往往仅适用于低速电机，在高转速下普通转子冲片容易变形，简单通过增加转子冲片的结构强度来保证高转速下转子冲片不变形，往往会造成电机性能的降低。
3.另一方面，转子上开设安装槽的方式在低转速电机上已有应用，但是，由于安装槽的开设会对电机性能造成一定影响，目前还没有应用到高速电机领域，尤其是磁钢槽的形态、尺寸、位置等对电机性能均具有直接的影响，常规的规律为：槽开的越小，离中心越近，转子冲片本身的应力会越小，越有利于提高结构稳定性，但反之另一方面会降低电机性能，因此所以如何寻找一个平衡点是高速电机设计的一个难点。为了同时保持高速电机转子冲片的结构强度和电机性能，目前高速电机转子冲片一般用胶水将零部件(磁铁) 固定在冲片上，这种方式同样存在高速运转容易变形，不稳定的弊端。目前，还没有既能保证在达到30000rpm以上高转速情况下不变形，又不降低电机性能的高速转子冲片，所以需要一种新设计的超高速电机中的转子冲片，以解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新设计的超高速电机中的转子冲片，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新设计的超高速电机中的转子冲片，包括电机机壳和电机转子，所述电机转子转动安装在电机机壳的内部中心电机机壳，所述电机机壳的底部外表面焊接有电机机座，所述电机机壳的内表面均匀固定安装有定子铁芯，所述电机机壳的一端面中心固定安装有前端盖，所述电机机壳的另一端面中心安装有后端盖风轮，所述电机机壳的外表面均匀固定连接有扇热齿，所述电机转子的内部中心固定安装有转轴，所述转轴的中部外表面均匀固定安装有限位卡板，所述转轴的中部外表面均匀固定套接安装有转子冲片，所述转轴的两端边缘外表面转动套接有轴承，所述转子冲片的侧面中心贯通开设有中心孔，所述中心孔的内表面均匀开设有限位卡槽，所述转子冲片的侧面中心边缘均匀开设有凹槽。
6.优选的，所述凹槽的首端两侧分别开设第一斜边和第二斜边，且所述第一斜边和第二斜边对称搭接构成的具有弧度的尖头，所述第一斜边接近于转子冲片本体的外缘。
7.优选的，所述第二斜边上设置有v形齿缺，所述v形齿缺的宽度与第一斜边距离转子冲片本体外缘的距离等同，所述v形齿缺的宽度和深度的比值为1:1.2
‑
1.5。
8.优选的，所述凹槽还包含有首端和尾端以及矩形的槽身，所述槽身与转子冲片本体的半径的比值为5.8
±
0.1，所述槽身底部边缘与转子冲片本体的中心线的垂直距离以及与转子冲片本体的半径的比值为12.6
±
0.1。
9.优选的，所述凹槽的尾端一侧设置有弧形凸起，所述弧形凸起的弧度为 1
‑
1.05rad，所述凹槽的尾端的长度与槽身之间的比值为1.5
±
0.1。
10.优选的，所述凹槽的首端的尖头的弧度为0.62
‑
0.71rad，所述凹槽包括首端和尾端，且所述凹槽之间以尾端相对的方式水平对称设置构成一个凹槽组，所述凹槽组端部的间隔距离与转子冲片本体的半径比值为：12
±
0.5，所述转子冲片通过中心孔内表面的限位卡槽与转轴外表面的限位卡板相滑动卡接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
12.本实用新型通过在转子冲片侧面边缘均匀开设组凹槽，能够保证该转子冲片在达到30000rpm以上转速时运行稳定，不变形，并且电机性能良好，结构稳定，工艺简单，该转子冲片各处的结构应力均远小于可承受的最大应力值，完全符合电机高速运转下对转子冲片结构应力的要求，并且电机噪音、振动、稳定性等方面均性能良好，其中在转子冲片侧面开设的凹槽尺寸小，并且经过测算满足需求，在加上凹槽离中心较近，从而降低转子冲片本身的应力，提高转子冲片的结构稳定性。
附图说明
13.图1为本实用新型的主体结构示意图；
14.图2为本实用新型的电机机壳拆分示意图；
15.图3为本实用新型的电机转子结构示意图；
16.图4为本实用新型的转子冲片结构示意图。
17.图中：1
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电机机壳、2
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电机转子、3
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电机机座、4
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定子铁芯、5
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前端盖、 6
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扇热齿、7
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后端盖风轮、8
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转子冲片、9
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限位卡板、10
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转轴、11
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轴承、 12
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中心孔、13
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限位卡槽、14
‑
凹槽。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1
‑
4，本实用新型提供的一种实施例：一种新设计的超高速电机中的转子冲片，包括电机机壳1和电机转子2，电机转子2转动安装在电机机壳1的内部中心电机机壳1，电机机壳1的底部外表面焊接有电机机座3，电机机壳1的内表面均匀固定安装有定子铁芯4，电机机壳1的一端面中心固定安装有前端盖5，电机机壳1的另一端面中心安装有后端盖风轮7，电机机壳 1的外表面均匀固定连接有扇热齿6，电机转子2的内部中心固定安装有转轴 10，转轴10的中部外表面均匀固定安装有限位卡板9，转轴10的中部外表面均匀固定套接安装有转子冲片8，转轴10的两端边缘外表面转动套接有轴承 11，转子冲片8的侧面中心贯通开设有中心孔12，中心孔12的内表面均匀开设有限位卡槽13，转子冲片8的侧面中心
边缘均匀开设有凹槽14。
20.凹槽14的首端两侧分别开设第一斜边和第二斜边，且第一斜边和第二斜边对称搭接构成的具有弧度的尖头，第一斜边接近于转子冲片本体的外缘，第二斜边上设置有v形齿缺，v形齿缺的宽度与第一斜边距离转子冲片8本体外缘的距离等同，v形齿缺的宽度和深度的比值为1:1.2
‑
1.5，凹槽14还包括首端和尾端之间的矩形的槽身，槽身与转子冲片本体的半径的比值 5.8
±
0.1，槽身底部边缘与8本体的中心线的垂直距离以及与8本体的半径的比值为12.6
±
0.1，凹槽14的尾端一侧设置有弧形凸起，弧形凸起的弧度为1
‑
1.05rad，凹槽14的尾端的长度与槽身之间的比值为1.5
±
0.1，凹槽14 的首端的尖头的弧度为0.62
‑
0.71rad，凹槽14包括首端和尾端，且凹槽之间以尾端相对的方式水平对称设置构成一个凹槽组，凹槽组端部的间隔距离与转子冲片8本体的半径比值为：12
±
0.5，转子冲片8通过中心孔12内表面的限位卡槽13与转轴10外表面的限位卡板9相滑动卡接。
21.凹槽组中的两个凹槽14的尾端间隔处的对称线与转子冲片本体所在平面的中心线重合，四个凹槽组两两相对对称设置；其中，凹槽14的首端的外缘与转子冲片本体的外缘之间的距离与转子冲片本体的半径的比值为 0.8
±
0.1。
22.工作原理：其中电机机壳1内部的电机转子2通电转动运行时，会带动外表面的转子冲片8同时转动，而电机机壳1一端面的后端盖风轮7会跟随转轴10一同转动，并且后端盖风轮7会对电机机壳1的一端面起到散热作用，保证电机机壳1内部的电机转子2稳定运行，在转子冲片8转动的同时，转子冲片8会通过侧面的凹槽14带动内部的磁铁进行转动，从而使得转轴10 的一端带动设备运行，其中在高速转子冲片上开设用于固定磁铁的安装槽，提高了高速转子冲片的结构强度，通过进一步确定安装槽的具体布置方式，以及确定安装槽中每一条凹槽的首端边缘与转子冲片外缘之间的距离参数，能够保证该转子冲片在达到30000rpm以上转速时运行稳定，不变形，并且电机性能良好，结构稳定，工艺简单，稳定性能达到6
‑
8年。采用ansys软件进行转子结构强度仿真模拟计算，在24000rpm下长时间运行时，该转子冲片各处的结构应力均不超过350mpa，而该冲片材料可承受的最大应力为560mpa，该转子冲片各处的结构应力均远小于可承受的最大应力值，完全符合电机高速运转下对转子冲片结构应力的要求，并且电机噪音、振动、稳定性等方面均性能良好。
23.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。