高速电主轴制造技术

本发明专利技术提供了一种高速电主轴，包括主轴组件、电机组件、轴承组件和外套筒，电机组件和轴承组件均套装到主轴组件上，外套筒套装到电机组件和轴承组件上，电机组件的定子和/或电机组件的转子的导磁部分由非晶合金制成。本发明专利技术的高速电主轴，结构设计简单合理，电机组件的定子和/或电机组件的转子的导磁部分采用非晶合金制成，能够减少本发明专利技术高速电主轴的损耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种高速电主轴，包括主轴组件、电机组件、轴承组件和外套筒，电机组件和轴承组件均套装到主轴组件上，外套筒套装到电机组件和轴承组件上，电机组件的定子和/或电机组件的转子的导磁部分由非晶合金制成。本专利技术的高速电主轴，结构设计简单合理，电机组件的定子和/或电机组件的转子的导磁部分采用非晶合金制成，能够减少本专利技术高速电主轴的损耗。【专利说明】高速电主轴
本专利技术涉及机械加工
，特别是涉及一种高速电主轴。
技术介绍
一般地，电主轴是一种技术含量很高的机电一体化产品，经过不断地发展和完善，其应用领域遍及机床行业、轴承行业、电子加工行业、模具加工行业、仪器加工行业及一切需要高速旋转及高速加工的企业。电主轴内含有电机，电机的重要导磁材料是娃钢片，娃钢片的厚度为0.5mm,用于高速电机或者变压器的硅钢片厚度也有0.35_。涡流损耗会随着铁芯厚度的增加而增加，随着电阻率的增加而减小，磁滞损耗随着磁滞回线所包面积增加而增加，进而增加电主轴的损耗，降低工作效率。鉴于上述缺陷，本专利技术人经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术创造。
技术实现思路
基于此，有必要针对电主轴损耗较高的问题，提供一种能够降低损耗、提高工作效率的高速电主轴。上述目的通过下述技术方案实现:一种高速电主轴，包括主轴组件、电机组件、轴承组件、和外套筒,所述电机组件和所述轴承组件均套装到所述主轴组件上，所述外套筒套装到所述电机组件和所述轴承组件上，所述电机组件的定子和/或所述电机组件的转子的导磁部分由非晶合金制成。上述目的还可以通过下述技术方案进一步实现。在其中一个实施例中，所述轴承组件包括径向轴承和轴向轴承，所述径向轴承和所述轴向轴承均套装在所述主轴组件上形成悬臂梁结构。在其中一个实施例中，所述径向轴承包括第一轴承和第二轴承，所述轴向轴承包括第三轴承，所述第一轴承、所述第二轴承和所述第三轴承依次安装到所述主轴组件的外侧。在其中一个实施例中，所述第一轴承、所述第二轴承与所述第三轴承均为高速滚珠轴承或气浮轴承。在其中一个实施例中，所述第一轴承与所述第二轴承的尺寸相一致。在其中一个实施例中，所述轴承组件还包括内隔套和外隔套，所述内隔套和所述外隔套均安装在所述第一轴承与所述第二轴承之间。在其中一个实施例中，所述内隔套的形状、尺寸与所述第一轴承的内圈的形状、尺寸相一致，所述外隔套的形状、尺寸与所述第一轴承的外圈的形状、尺寸相一致。在其中一个实施例中，所述高速电主轴还包括前端盖和后端盖组件,所述前端盖和所述后端盖组件分别安装到所述外套筒的两端。本专利技术的有益效果是:本专利技术的高速电主轴，结构设计简单合理，电机组件的定子和/或电机组件的转子的导磁部分采用非晶合金制成，能够减少本专利技术高速电主轴的铁芯、摩擦等损耗，在很大程度上降低电机组件的铁损、提高电机组件的效率和功率密度等性能，降低主轴组件的旋转惯量，大大提高电机组件的加速性能和控制性能。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的高速电主轴的轴承组件含有高速滚珠轴承的立体图；图2为图1所示的高速电主轴的轴承组件仅含有外隔套的立体图；图3为本专利技术的高速电主轴的轴承组件含有气浮轴承的立体图；其中:100-高速电主轴；110-主轴组件；120-电机组件；121-定子；122-转子；130-轴承组件；131-第一轴承；132-第二轴承；133-第三轴承；134-外隔套；135_内隔套；140-外套筒；150-前端盖；160-后端盖组件。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本专利技术的高速电主轴进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，一实施方式的高速电主轴100，包括主轴组件110、电机组件120、轴承组件130、外套筒140、前端盖150和后端盖组件160，电机组件120和轴承组件130套装到主轴组件110上，外套筒140套装到电机组件120和轴承组件130上，前端盖150和后端盖组件160分别安装到外套筒140的两端，电机组件120的定子121和/或电机组件120的转子122的导磁部分由非晶合金制成。本实施例的高速电主轴100的电机组件120的定子121和/或电机组件120的转子122的导磁部分采用非晶合金制成，能够减少本专利技术高速电主轴100的铁芯、摩擦等损耗，在很大程度上降低电机组件120的铁损、提高电机组件120的效率和功率密度等性能，降低主轴组件110的旋转惯量，大大提高电机组件120的加速性能和控制性能。本实施例的高速电主轴100的电机组件120包括定子121和转子122两部分，电机组件120的导磁部分由非晶合金制成，可以只是电机组件120的定子121的导磁部分由非晶合金制成，可以只是电机组件120的转子122的导磁部分由非晶合金制成，也可以是电机组件120的定子121和转子122的导磁部分均由非晶合金制成，主要是根据高速电主轴100的主要性能要求而定。普通的电主轴的电机的导磁部分由硅钢片制成，本实施例的高速电主轴100的导磁部分由非晶合金制成，非晶合金带材的厚度是冷轧硅钢片的1/20左右，仅为0.025mm，非晶合金的电阻率大约是冷轧硅钢片的3?6倍，由此可以看出采用非晶合金制成的铁芯，其涡流损耗要远远小于采用冷轧硅钢片制成的铁芯。此外，非晶合金的矫顽力约为冷轧硅钢片的1/7，还不到4A/m，同时非晶合金的磁滞回线所包络的面积与冷轧硅钢片相比也要小很多，因此，从两者的磁滞损耗来看，非晶合金的磁滞损耗要远远小于冷轧硅钢片。采用铁基非晶合金代替传统的硅钢片用于电机组件120，可以提高电机组件120的效率，使电机组件120在更高的频率下工作，减小电机组件120的体积和重量，提高电机组件120的功率密度，开发高效节能无污染的电机组件120。在B=L OT以下，铁基非晶合金电机组件120的定子121铁耗比硅钢片的定子121铁耗降低了 55%。因此，将非晶合金材料用于电机组件120的导磁部分，将大大降低电机组件120的铁芯损耗，大大提高电机组件120的工作效率。作为一种可实施方式，轴承组件130包括径向轴承和轴向轴承，径向轴承和轴向轴承均套装在主轴组件110上形成悬臂梁结构。本实施例中的高速电主轴100通过轴承组件130的悬臂梁结构简化了自身结构，降低了高速电主轴100的装配难度，便于高速电主轴100的定位。进一步地，径向轴承可以包括第一轴承131和第二轴承132，轴向轴承可以包括第三轴承133，第一轴承131、第二轴承132和第三轴承133依次安装到主轴组件110的外侧，第一轴承131、第二轴承132和第三轴承133形成轴承组件130的悬臂梁结构。轴承组件130是高速电主轴100的主要支承结构，轴承组件130采用悬臂梁结构可以在轴向方向和径向方向上同时对主轴组件110做支承，防止主轴组件110在轴向方向和径向方向上的窜动。其中第一轴承131和第二轴承132主要是用于主轴组件110的径向支承，第三轴承133主要是用于主轴组件110的轴向支承。第一轴承131、第二轴承132和第三轴承133都直接与高速电主轴100的外套筒140配合，同时主轴组件110上与轴承组件130配合的结构非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速电主轴，其特征在于，包括主轴组件、电机组件、轴承组件、和外套筒，所述电机组件和所述轴承组件均套装到所述主轴组件上，所述外套筒套装到所述电机组件和所述轴承组件上，所述电机组件的定子和/或所述电机组件的转子的导磁部分由非晶合金制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金勤晓，张驰，陈进华，陆彤，周杰，张杰，廖有用，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33