一种伺服电机的机壳与定子的便捷式装配辅助工装的制作方法

本发明涉及电机零部件装配工装领域，更具体的说是涉及一种伺服电机的机壳与定子的便捷式装配辅助工装。

背景技术：

伺服电机主要由机壳、定子、转子、端盖等各部件组成，其中定子通过过盈配合安装至机壳内，通常机壳和定子装配时需要通过热套来完成，现有技术中，先将定子放置到压力机上固定，然后将机壳放入烘箱加热至一定温度(该温度根据过盈量的设计值来计算出)，工人带上隔热手套迅速将机壳取出并将其放置到定子上对准放正，最后压力机将机壳压下完成，在此过程中有以下问题：一是由于目前的伺服电机定子基本采用分瓣定子拼接的结构,即多个分瓣定子拼接形成完整的筒形定子,现有的定子固定方式简陋，无法将定子牢固固定，容易导致多个分瓣的定子在机壳热套时发生错位或变形，严重影响产品质量；二是加热后的机壳与定子直接接触，定子的导热系数高，故两者之间传热快，会导致机壳的温度快速下降，不利于后续的压力机压装；三是由于机壳温度高，人为的将机壳与定子进行对准放正相当困难且耗时，若要迅速完成容易造成烫伤事故；四是人为的将机壳与定子进行对准放正，全凭工人感觉，没有工装保证，很难实现每次都能对准放正，若没有对准放正，压力机硬压会造成机壳、定子变形，甚至有压到一半下不去的可能，造成极大的不便和损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种伺服电机的机壳与定子的便捷式装配辅助工装，定子固定可靠牢固，机壳的温度不会快速降低，机壳与定子装配精确可靠且效率高。

本发明解决上述技术问题的方案是：

一种伺服电机的机壳与定子的便捷式装配辅助工装，包括底座、导杆、支撑环、定位环和导向环，所述底座的上端对称连接有导杆，底座的上端面中心设有向上延伸的底座凸柱，底座的上端面安装有支撑环和定位环，所述底座凸柱、支撑环、定位环和导杆依次由内到外分布，所述底座凸柱、支撑环和定位环的高度依次减小，所述底座凸柱的外壁贴合设有定子，所述定子包括圆筒形的定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯由均分的多瓣t形铁芯圆周拼接而成，每个t形铁芯上均缠绕有定子绕组，所述定子绕组的上下端均超出定子铁芯，所述定子铁芯的内壁贴合底座凸柱的外壁，所述定子铁芯的下端面贴合抵住支撑环的上端面，所述导向环包括环形的安装台，所述安装台的外缘对称设有支耳，所述支耳设有上下贯穿的支耳通孔，所述支耳通孔内过盈配合设有滑动轴承，所述导杆穿过支耳通孔且导杆与滑动轴承间隙配合，所述导杆的外围套设有弹簧，所述弹簧的上下端分别抵接支耳的下端面和底座的上端面，导杆的上端面螺接有限位盖，所述限位盖贴合支耳的上端面，所述安装台的环形内壁周向均布弧形穿孔，所述弧形穿孔内贴合设有上下排列分布的滚珠，所述安装台的下端面安装有压盖，所述弧形穿孔的截面超过滚珠的截面的一半，所述滚珠内端露出弧形穿孔并抵接定子铁芯的环形外壁，所述安装台的上端面贴合设有隔热环，所述压盖和隔热环将滚珠限制在两者之间的弧形穿孔内，所述隔热环上贴合抵压有机壳，所述机壳包括与定子铁芯环形外壁相配的第二壳体，所述定子铁芯的环形外壁贴合设有滑套，所述滑套的环形外壁贴合设有卡箍，拧紧卡箍以使滑套抱紧定子铁芯，所述滑套和卡箍位于导向环的下方，机壳向下压入带动导向环沿着导杆一起向下移动以使第二壳体的内壁过盈配合压入定子铁芯的环形外壁，所述导向环向下移动抵接滑套并带动滑套一起向下移动直到滑套从定子铁芯的外壁脱离。

所述导向环、压盖和隔热环的环形内壁与定子铁芯的环形外壁同心设置，所述导向环、压盖和隔热环的环形内壁直径大于定子铁芯的环形外壁直径。

所述底座凸柱的上端固定连接有护罩，所述护罩为环形且护罩将位于上端的定子绕组包覆在内，护罩的外缘下端面贴合定子铁芯的上端面，护罩的内缘一体成型有水平分布的护罩安装座，所述护罩安装座贴合连接在底座凸柱的上端面。

所述机壳还包括位于第二壳体下端的第一壳体，所述第一壳体和第二壳体为一体成型且第一壳体的内径大于第二壳体的内径，所述隔热环的内缘设有向上延伸的隔热环凸缘，所述第一壳体的环形内壁贴合隔热环凸缘的环形外壁。

所述滑套由两个半圆形的套体插接而成，每个套体的两端分别设有插接头和收纳头，两个套体通过插接头插入对应的收纳头形成插接配合。

所述套体的上下端均设有向外水平延伸的挡缘，所述卡箍位于上下两个挡缘之间。

其中一个套体的上下挡缘均设有缺口且两个缺口上下相对，所述卡箍设有一个锁紧头，其中锁紧头对应位于两个缺口处。

本发明的突出效果是：通过底座、支撑环、护罩、滑套和卡箍不仅可以牢固可靠地固定定子，还可以将定子的定子绕组完全保护起来，保证压装过程中不会造成定子绕组意外损伤；通过导向环、隔热环的设置，使得机壳与定子之间同心定位精度可靠，方便操作，有效提高工作效率，而且机壳的温度不会快速降低，使得压装工作省力方便，同时导向环与定子之间通过滚珠相切接触，摩擦力小，压装时阻力不会很大，压装过程顺畅。

附图说明

图1为本发明装配前的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为本发明装配后的结构示意图；

图4为本发明的导向环的第一视角的立体图；

图5为本发明的导向环的第二视角的立体图；

图6为本发明的定子、滑套和卡箍配合的立体图；

图7为本发明的单瓣定子的立体图；

图8为图7的爆炸图；

图9为本发明的滑套的配合爆炸图；

图10为本发明的卡箍的立体图。

图中：底座1、底座螺孔11、底座安装沉孔12、底座凸柱13、弹簧槽14、导杆2、弹簧21、限位盖22、定子3、定子绕组31、定子铁芯32、绝缘纸33、绝缘端板34、凸接口35、凹接口36、支撑环4、护罩41、护罩安装座42、定位环43、机壳5、第一壳体51、第二壳体52、导向环6、安装台61、安装台凸环62、支耳63、支耳通孔64、滑动轴承65、安装台下凸体66、弧形穿孔67、压盖7、滚珠71、隔热环8、隔热环凸缘81、滑套9、卡箍91、套体92、插接头93、收纳头94、挡缘95、缺口96、锁紧头97。

具体实施方式

实施例：

如图1-图10所示，一种伺服电机的机壳与定子的便捷式装配辅助工装，包括底座1、导杆2、支撑环4、定位环43和导向环6，所述底座1的上端对称连接有导杆2，底座1上设有底座螺孔11，导杆2的底端为螺纹段且该螺纹段的外径小于导杆2上部的外径，导杆2的底端螺旋拧入底座螺孔11直到底座1的上端面贴合导杆2下端的台阶部位。

底座1上位于底座螺孔11的外围周向均布底座安装沉孔12，通过在底座安装沉孔12内拧入螺丝能实现底座1的安装固定。

底座1的上端面中心设有向上延伸的底座凸柱13，底座1的上端面安装有支撑环4和定位环43，底座1的上端面设有环形凹槽，支撑环4、定位环43分别以间隙配合插入环形凹槽内，所述底座凸柱13、支撑环4、定位环43和导杆2依次由内到外分布，所述底座凸柱13、支撑环4和定位环43的高度依次减小，所述底座凸柱13的外壁贴合设有定子3，所述定子3包括圆筒形的定子铁芯32和定子绕组31，所述定子铁芯32由均分的多瓣t形铁芯圆周拼接而成，每个t形铁芯上均缠绕有定子绕组31，所述定子绕组31的上下端均超出定子铁芯32，所述定子绕组31通过t形铁芯上下两端的绝缘端板34以及两侧的绝缘纸33与t形铁芯绝缘隔开，绝缘纸33的上下两端分别伸入两端的绝缘端板34内。t形铁芯的两侧分别设有凸接口35和凹接口36，相邻两个t形铁芯之间通过凸接口35和凹接口36插接配合进行连接。以上为定子3的常规技术，在此不作详细介绍。

所述定子铁芯32的内壁贴合底座凸柱13的外壁(两者为间隙配合)，所述定子铁芯32的下端面贴合抵住支撑环4的上端面(该处的定子铁芯32的下端面是指其位于定子绕组31外围的下端面)。

所述导向环6包括环形的安装台61，所述安装台61的外缘对称设有支耳63，所述支耳63设有上下贯穿的支耳通孔64，所述支耳通孔64内过盈配合设有滑动轴承65，所述导杆2穿过支耳通孔64且导杆2与滑动轴承65间隙配合。

所述导杆2的外围套设有弹簧21，所述弹簧21的上下端分别抵接支耳63的下端面和底座1的上端面，底座1的上端面设有弹簧槽14，弹簧21的下端位于弹簧槽14内，弹簧21起到初始位置支撑导向环6(包括机壳5)和导向环6下压后复位的作用。

导杆2的上端面螺接有限位盖22，所述限位盖22贴合支耳63的上端面，限位盖22在导向环6向上回弹时起到限位作用。

所述安装台61的环形内壁周向均布弧形穿孔67，所述弧形穿孔67内贴合设有上下排列分布的滚珠71，所述安装台61的下端面安装有压盖7，安装台61的下端外侧设有向下凸出的安装台下凸体66，所述压盖7的外缘贴合安装台下凸体66的内缘。

所述弧形穿孔67的截面超过滚珠71的截面的一半，这样滚珠71只能沿着上下竖直方向才能放入弧形穿孔67，且滚珠71放入后不能从水平方向脱出。

所述滚珠72内端露出弧形穿孔67并抵接定子铁芯32的环形外壁，这样滚珠72便能在整个装配过程中起到滚动摩擦的作用。

所述安装台61的上端面贴合设有隔热环8，所述压盖7和隔热环8将滚珠71限制在两者之间的弧形穿孔67内，即压盖7和隔热环8的内侧均堵住弧形穿孔67上下端面的一部分，本装置中的所有滚珠71贴合后总的高度低于弧形穿孔67的高度，即滚珠71可以在摩擦力作用下上下旋转移动。

所述隔热环8上贴合抵压有机壳5，安装台61的上端面外缘设有向上延伸的安装台凸环62，隔热环8的外缘贴合安装台凸环62的内缘。隔热环8可阻止机壳5的热量向下传递，确保机壳5的温度不致于快速下降，隔热环8可选用聚醚醚酮(peek)材料，耐高温易加工且高机械强度，导热性差。

所述机壳5包括与定子铁芯32环形外壁相配的第二壳体52，所述机壳5还包括位于第二壳体52下端的第一壳体51，所述第一壳体51和第二壳体52为一体成型且第一壳体51的内径大于第二壳体52的内径，所述隔热环8的内缘设有向上延伸的隔热环凸缘81，所述第一壳体51的环形内壁贴合隔热环凸缘81的环形外壁，这样能确保机壳5准确定位放入。

所述定子铁芯32的环形外壁贴合设有滑套9，滑套9为聚四氟乙烯材质，摩擦系数极低，所述滑套9由两个半圆形的套体92插接而成，每个套体92的两端分别设有插接头93和收纳头94，两个套体92通过插接头93插入对应的收纳头94形成插接配合。安装时只需将两个套体92包围定子铁芯32并插接即可。

所述滑套9的环形外壁贴合设有卡箍91，拧紧卡箍91以使滑套9抱紧定子铁芯32，所述套体92的上下端均设有向外水平延伸的挡缘95，所述卡箍91位于上下两个挡缘95之间。挡缘95可以防止卡箍91脱出，其中一个套体92的上下挡缘95均设有缺口96且两个缺口96上下相对，所述卡箍91设有一个锁紧头97，其中锁紧头97对应位于两个缺口96处。缺口96的设置能防止挡缘95与锁紧头97产生干涉，锁紧头97上端面不超过滑套9的上端面，锁紧头97下端面不超过滑套9的下端面，确保导向环6向下移动时抵接滑套9，通过滑套9配合卡箍91，能将分瓣的定子3牢固固定，而且由于滑套9为聚四氟乙烯材质，所以在卡箍91牢牢抱紧定子3的同时，当向下压装机壳5的时候也不会产生很大的摩擦阻力，压装过程顺畅。

所述滑套9和卡箍91位于导向环6的下方，机壳5向下压入带动导向环6沿着导杆2一起向下移动以使第二壳体52的内壁过盈配合压入定子铁芯32的环形外壁，通过压力机顶住机壳5上端并施加向下的力，机壳5连同导向环6、隔热环8、压盖7和滚珠71一起向下且压缩弹簧21，其中滚珠71在向下过程中抵住定子铁芯32的外壁并且两者之间为滚动摩擦，实际上待第二壳体52有部分配合压入定子铁芯32后滚珠71产生的滚动摩擦力就显得不重要了，最终压到导向环6的下端面贴合抵住定位环43的上端面为止(实际是安装台下凸体66的下端面贴合抵住定位环43的上端面)，此时定子铁芯32已经完全位于第二壳体52内(该方式适用于内壁没有台阶压装定位的机壳5)。当滚珠71不再抵住定子铁芯32的外壁后，滚珠71也不会脱出。装配完成后取出压装好的机壳5(包括定子3)，导向环6在弹簧21的回复力的作用下缓慢上升直到支耳63的上端面贴合抵住限位盖22。

所述导向环6向下移动抵接滑套9并带动滑套9一起向下移动直到滑套9从定子铁芯32的外壁脱离。在装配过程中，滑套9和卡箍91会一起贴着定子铁芯32的环形外壁下降最终自动脱落掉下。

所述导向环6、压盖7和隔热环8的环形内壁与定子铁芯32的环形外壁同心设置，所述导向环6、压盖7和隔热环8的环形内壁直径大于定子铁芯32的环形外壁直径。

所述底座凸柱13的上端固定连接有护罩41，所述护罩41为环形且护罩41将位于上端的定子绕组31包覆在内，护罩41的外缘下端面贴合定子铁芯32的上端面(该处的定子铁芯32的上端面是指其位于定子绕组31外围的上端面)，这样可以保证定子绕组31不会受到外界因素(如杂质颗粒等掉落在定子绕组31)的干扰。

护罩41的内缘一体成型有水平分布的护罩安装座42，所述护罩安装座42贴合连接在底座凸柱13的上端面。其中护罩安装座42的下端外缘贴合定子铁芯32的上端内缘。

以上实施例仅用于说明本发明，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。