直流电机转子(电枢)的定位圈和轴套如何限定换向器的位置
定位圈均是由棒料车削制成的,电枢喷胶之前就已经装配到中心轴上,定位圈的厚度轴向,可以提供阻断的推力,主要是用于工作在有震动或冲击场合下的电机中。另外,在此类电机中,在换向器与芯片之间增加一个轴套,以增加换向器的插入的推力。主要由铜料制成, 其固定力是靠定位圈的内径和轴的外径的过盈量来提供的摩擦力,这种定位圈在装配时, 如果轴上有扁位, 可能会有扁位铲掉位定位圈内径上的铜料,在相同的厚度时, 有扁位的轴可以取得的固定力稍小于无扁位的轴,给有扁位与无扁位的轴配以不同厚度的定位圈来达到同样的固定力要求。 定位圈和轴套的主要作用是配合换向器的位置来限定转子(电枢)的总长,以保证在增加了一定数量的防油圈,垫片之后,在磁底与胶盖的两轴承之间可以有一定的虚位,保证电机能够正常运转。在安装定位圈时,如果定位圈与漆皮线的距离很近,为了防止安装定位圈时漆皮线被破坏而造成整个电机短路,还应在定位圈与漆皮线之间放一个保护环。在装配完成后,要检查与控制定位圈的末端与轴心的垂直度,一般控制在0.03 mm以内,否则就可能产生芯跳的次品。 轴套的工作原理与定位圈有所不同,它与轴的配合根据材料的不同有两种方式。金属材料一般是间隙配合或小过盈量配合,间隙配合时为了在制造过程中能够不移位或脱落,常采用在轴上加打滚花的方法来固定。非金属材料(多为注塑件)一外形采用过渡配合,轴套设计时,不是考虑靠摩擦力来固定它的位置,而是考虑它的支撑作用。转子的末端紧靠在芯片(或其它的绝缘材料)上,另一端通过介子与轴承端面接触,来达到了固定转子(电枢)在前后两轴承之间的位置。 如果是金属材料,其内径一般与轴有间隙配合, 在装配时采用给轴上加滚花的方法来使其固定在轴上. 如果是塑料件,则其内径与轴一般取过渡配合, 这主要是考虑到塑料件的机械强度,如果采用过盈配合,则有可能在装配时由于过大的装配力而使塑料件变形或损坏。过渡配合在装配时,由于塑料件制造时的微小不圆度或直线度会有足够的力使其固定在轴上而不掉失或移位。 对于定位圈来说,其外径的取值主要是根据在定位圈内径受力后, 定位圈内部材料弹性变形的区域大小来确定的,铜的材料塑性较差, 如果弹性变形区域大过整个截面, 且达到塑性变形则有可能会使定位圈爆裂而失去作用。具体取值应根据所用铜料的不同而异,建议弹性变形的最大面积不要超过定位圈的截面面积。 对于轴套来说,其外径主要取决于结构的需要定位圈的厚度,取决于要求的定位圈固定力的大小,如要求的固定力大,则厚度大。固定力小, 则厚度小, 对定位圈结构要求较大,而需要的定位力较小时, 可用给内径作台阶的方法来解决。轴套的长度, 也是主要取决于结构的需要。 在定位圈靠定位圈的一面, 要求不许有毛刺, 以免毛刺使定位圈偏斜,从而使电机产生芯跳次品。生产装配时如果只是单面控制毛刺的话, 就必须有标志和注意别倒装。 在设计定位圈时,必须考虑控制两端的毛刺,定位圈面与内孔的垂直度一般要求在最大0.03 mm 。 结论 使用这些高性能的定位圈和轴套可减少由于转子和换向器之间的侧向载荷拖曳而导致的转速摩擦力。任何电机必须要有垫片才能正确地使转子匀速,以使其在磁场中“浮动”。直流电机通过定位圈和轴套,可调节相邻叠片和换向器之间的轴向间隙,同时也可调节转子体内的通风量。其结构简单、安装方便、可以提高轴承的使用寿命和电机使用性能。 |