一種盤式鋁合金齒輪電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，對(duì)尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要 求，具體涉及一種盤式鋁合金齒輪電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速動(dòng)車組對(duì)牽引系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗彎 矩以及散熱高效等等，為此，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家大都采用盤式電機(jī)。電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子大都由鐵芯 和線圈繞組構(gòu)成，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，存在著銅損和鐵損，其效率難以大幅度提商。另一方面， 電機(jī)軸向尺寸形狀難以做得很薄，使其在特殊場(chǎng)合的應(yīng)用受到限制。為此，人們進(jìn)行了長(zhǎng) 期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，有人發(fā)明了一種永磁盤式電機(jī)[【申請(qǐng)?zhí)枴?CN03238349. 5]，包括轉(zhuǎn)軸和電源線，尤其是還包括至少一個(gè)盤形的轉(zhuǎn)子以及包括一個(gè)以上 盤形定子的定子組；所述轉(zhuǎn)子上加工有線圈槽并固定有換向器；所述定子組包括定子，定 子的中心設(shè)置軸承；在定子的一面上設(shè)置偶數(shù)個(gè)片形永磁體，所述永磁體N極和S極交錯(cuò)排 列；在定子的另一面固定連結(jié)電刷。目前使用的隔爆電機(jī)設(shè)置隔爆結(jié)合面，并沒有從根本上 解決問(wèn)題，隔爆效果不佳，易泄露，安全性能差。此外，三相盤式異步電動(dòng)機(jī)除了以直聯(lián)方式 輸出外，電機(jī)轉(zhuǎn)軸只承受純扭矩。更多的時(shí)候是伴隨有徑向彎矩的扭矩力方式輸出，如：齒 輪等等。相同功率和轉(zhuǎn)速的情況下，承載彎扭合成的電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑是承載純扭矩的電機(jī)轉(zhuǎn) 軸直徑的兩倍以上才能確保有足夠的安全系數(shù)。因此，為了讓電機(jī)轉(zhuǎn)軸還能承受彎矩力，不 得不將電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑成倍增大，最終導(dǎo)致一系列弊端：電機(jī)軸承線速度也成倍增大，自身內(nèi) 耗成倍增大，內(nèi)耗導(dǎo)致發(fā)熱量成倍增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種盤式鋁合金齒輪電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸只承受純 扭矩，增設(shè)抗彎矩構(gòu)件分擔(dān)彎矩負(fù)荷，以減小電機(jī)轉(zhuǎn)軸的直徑尺寸來(lái)適應(yīng)動(dòng)車組機(jī)車這種 對(duì)尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求的特殊場(chǎng)合。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種盤式錯(cuò)合金齒輪電機(jī)，包括電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋、轉(zhuǎn)子支架、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、前軸 承、后軸承以及齒輪，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定連接有轉(zhuǎn)子支架，轉(zhuǎn)子支架上固定有多極充磁 的環(huán)形磁盤，所述的前端蓋上固定有位于環(huán)形磁盤旁的定子繞組，所述的環(huán)形磁盤的兩側(cè) 分別固定有定子鐵芯；所述的前端蓋上固定有定子鐵芯的鐵芯前半，所述的后端蓋上固定 有定子鐵芯的鐵芯后半，前端蓋和后端蓋上分別固定有在同一圓周上分布的前定子齒和后 定子齒；作為改進(jìn)：引線接口與所述的電機(jī)外殼上的接線口座之間有壓蓋法蘭，壓蓋法蘭 將密封孔圈固定在所述的接線口座的口座內(nèi)孔內(nèi)；所述的后端蓋上裝有軸承后蓋，所述的 軸承后蓋通過(guò)螺釘固定在所述的后端蓋上，所述的軸承后蓋內(nèi)端伸入所述的后端蓋上的后 蓋軸承孔并抵住所述的后軸承；所述的前端蓋固定有抗彎矩構(gòu)件，所述的抗彎矩構(gòu)件通過(guò) 螺釘固定在所述的前端蓋上，所述的抗彎矩構(gòu)件上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)端伸入所述的前端蓋上 的前蓋軸承孔并抵住所述的前軸承；所述的抗彎矩構(gòu)件外端與所述的齒輪之間有無(wú)內(nèi)圈軸 承；所述的抗彎矩構(gòu)件的外軸承支撐圓表面有一層厚度為0. 6至0. 7毫米的鋁合金硬質(zhì)耐 磨涂層。
[0005]作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的抗彎矩構(gòu)件的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸 外伸段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，所述的抗彎矩構(gòu)件的外軸承支撐圓支撐著所述的無(wú)內(nèi)圈軸承上的 圓柱滾針，所述的無(wú)內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的齒輪的齒輪臺(tái)階孔內(nèi)圓壁 上，所述的齒輪臺(tái)階孔底面上有齒輪花鍵孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸端花鍵之間為花鍵齒 圓周嚙合的軸向可滑動(dòng)配合，所述的軸端花鍵的端面上有軸端螺孔，軸端螺孔上配合有臺(tái) 階防松螺釘限制著軸向定位擋圈的軸向位移，軸向定位擋圈外緣部位固定在所述的齒輪花 鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的齒輪的軸向位移。
[0006]作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的軸向定位擋圈外側(cè)面上有防松擋片與所述的軸向定位擋 圈一起，被擋圈螺釘固定在所述的齒輪花鍵孔外端平面上；所述的防松擋片有擋片拐角邊 緊貼著所述的臺(tái)階防松螺釘?shù)膬善竭厯跫缑鄙系娜我庖黄竭吷稀?br>[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的輸出齒輪外圓上有漸開線輪齒，所述的輸出齒輪外端面 上有齒輪端面螺孔，所述的齒輪臺(tái)階孔上有齒輪退刀槽和齒輪卡槽，齒輪卡槽中活動(dòng)配合 有齒輪孔用卡環(huán)，所述的齒輪臺(tái)階孔底角位置上放置有齒輪調(diào)節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側(cè) 分別貼著所述的齒輪孔用卡環(huán)和所述的齒輪調(diào)節(jié)圈。
[0008]作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的抗彎矩構(gòu)件上有構(gòu)件法蘭，構(gòu)件法蘭內(nèi)側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán) 外圓與所述的前蓋軸承孔之間為過(guò)渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與所述的外軸承支撐圓之間具 有五級(jí)公差精度的同軸度關(guān)系；所述的前端蓋外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面，前蓋凹臺(tái)面上有五 至六個(gè)前蓋螺孔，所述的構(gòu)件法蘭上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔與所述的前蓋螺孔相對(duì)應(yīng)；所述 的前蓋凹臺(tái)面與所述的前蓋軸承孔之間具有五級(jí)公差精度的垂直度關(guān)系。
[0009]作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的接線口座在口座內(nèi)孔上口有口座法蘭，所述的接線口座 在口座內(nèi)孔底部有內(nèi)孔擋肩，內(nèi)孔擋肩中心有接線通孔與所述的口座內(nèi)孔之間具有同軸 度；所述的壓蓋法蘭外緣上有壓蓋通孔與所述的口座法蘭上的螺孔相對(duì)應(yīng)，所述的壓蓋法 蘭的內(nèi)端面上有壓蓋凸臺(tái)與所述的口座內(nèi)孔之間為間隙配合；所述的壓蓋法蘭中心有壓蓋 內(nèi)螺孔與所述的引線接口內(nèi)端外螺紋相配合；所述的內(nèi)孔擋肩與所述的壓蓋凸臺(tái)之間依次 有第一墊片、密封孔圈和第二墊片。
[0010] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的前端蓋的前蓋軸承孔上固定著前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔 固定著所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的前軸承段；所述的后端蓋上有后螺釘固定在所述的電機(jī)外殼后端 面，所述的后端蓋的后蓋軸承孔上固定著后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸 的后軸承段。
[0011] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的鋁合金硬質(zhì)耐磨涂層的材料為鋁合金硬質(zhì)耐磨材料，由 如下重量百分比的元素組成：A1 (鋁）：12?13%、Cu (銅）：8?9%、Ni (鎳）：6?7%、Cr (鉻）：5 ?6%、Nb (鈮）：4 ?5%、W(鎢）：2. 7 ?2. 9%、C (碳）：1. 1 ?1. 3%，余量為 Fe (鐵)及 不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn (錫)少于0.05%、Si (硅)少于0.20%、 Mn (錳）少于0.25%、S (硫）少于0? 010%、P (磷）少于0.015%;所述的鋁合金硬質(zhì)耐磨涂 層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏硬度HRC值為51?53。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1、前端蓋具有用于固定定子繞組的繞組容納結(jié)構(gòu)，定子繞組呈環(huán)狀的腰形結(jié)構(gòu)。前端 蓋上固定有定子鐵芯的鐵芯前半，后端蓋上固定有定子鐵芯的鐵芯后半。前端蓋和后端蓋 內(nèi)側(cè)面上分別固定有在同一圓周上分布的前定子齒和后定子齒，前定子齒和后定子齒分別 對(duì)應(yīng)著鐵芯前半和鐵芯后半。環(huán)形磁盤充有N極和S極一一交替設(shè)置的磁極。這種結(jié)構(gòu)能 夠有效提高轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁性能，并簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。整個(gè)環(huán)形磁盤為一體式結(jié)構(gòu)，因此，機(jī)械強(qiáng) 度高，長(zhǎng)期使用和受到?jīng)_擊也不會(huì)造成結(jié)構(gòu)松散。
[0013] 2、抗彎矩構(gòu)件的外軸承支撐圓表面有一層厚度為0. 6至0. 7毫米的鋁合金硬質(zhì)耐 磨涂層，具備超強(qiáng)的耐磨性。
[0014] 3、本發(fā)明中的抗彎矩構(gòu)件之中位于所述的構(gòu)件法蘭外側(cè)所述的外軸承支撐圓與 構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓之間的同軸度為毫米單位尺寸的誤差小于或等于〇.〇1毫米，近似于絕對(duì) 同心軸。為了確?？箯澗貥?gòu)件上的外軸承支撐圓與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓之間具有五級(jí)公差精度 的同軸度，確保電機(jī)轉(zhuǎn)軸與齒輪也具有同軸度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)齒輪平穩(wěn)同軸旋轉(zhuǎn)。
[0015] 上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)軸以及前軸承和后軸承只需承受純扭矩，而外嚙合齒輪所 產(chǎn)生的徑向力反作用到齒輪卻是能夠完全被無(wú)內(nèi)圈軸承所承受，僅僅作用在抗彎矩構(gòu)件 上，完全避免了電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)軸外伸段承受徑向力。
[0016] 在電機(jī)的前端蓋上設(shè)置抗彎矩構(gòu)件，分擔(dān)了所有的彎矩負(fù)荷，使得電機(jī)轉(zhuǎn)軸只承 受純扭矩，相同功率下的電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑可減少一半，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)整體具有突破性的緊 湊。由于