具有叠片组的转子轴制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将叠片(5)组装在设置成用于电机的转子的轴(1)上的方法。叠片(5)以滑动的方式被推动到轴(1)上，并且被夹在两个压力盘(4、6)之间，所述压力盘(4、6)可旋转地固定至轴(1)。叠片(5)被推动到轴上并抵靠止挡件(4)，该止挡件是由布置在轴(1)的第一子部分(2)中的第一压力盘(4)形成的。在第二轴向子部分(3)的表面通过引入外表面轮廓而被扩大之后，第二压力盘(6)以力配合的方式被推动到轴(1)的第二轴向子部分(3)上，从而轴向地夹紧叠片(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将叠片安装到用于电机的转子的轴上的方法，其中叠片被平滑地滑动到轴上并且以抗旋转的方式夹持在与轴连接的两个止推垫圈之间。本专利技术还涉及具有这种轴的转子和具有所述轴的电机，尤其是感应电动机(Asynchronmotor)或永磁同步电机。
技术介绍
许多这样的其上设置有叠片的转子在现有技术中是已知的，这些叠片中大多数或多或少地都是冲压堆片。这些转子用在异步电机和永磁同步电机中。对于现有技术中已知的转子，通常采用附加元件例如轴向拉杆、形状锁定装置(Formschlussmittel)或其它有用的途径比如粘合剂产生用于在叠片组和轴之间传递扭矩的可靠连接。现有技术中已有的接合技术是通过过盈配合将叠片组保持在轴上。还已知的是使叠片组热收缩的方式，即通过将轴冷却，而相应地将叠片组加热。然而，这种热连接方式很麻烦，而且消耗大量的能量和时间。另外，由于接合区域的温度差引起积聚冷凝物，会出现问题。此外，将叠片组简单地以机械方式压在轴上的接合方法是已知的。但是，这种施加压力的方式需要叠片组具有高度的稳定性，而仅经过冲压的叠片组并不具备所述的高度稳定性。可替代地，对于这种机械连接的过盈配合，可采用由烤瓷叠成的叠片组，由此形成稳定的结构。对于这种叠片组，由于烤瓷的粘合特性，其机械接合性能将进一步增强。此外，例如DE102007039186公开了一种转子，其中，将叠片组滑动到支撑元件上并且将其布置在相对的压缩环之间，压缩环之间通过螺栓连接杆相互紧贴，并且收缩到轴上，或者使用某种其他类型的抗旋转的轴毂连接(Welle-NabeVerbindung)将压缩环附接到轴。在这种情况下，一方面为了准确地建立压缩环与轴的连接，另一方面为了确保压缩环之间的张力，这需要花费高生产成本和工作量。DE1950586公开了一种复杂设计的转子，其中叠片组紧紧地夹在拧在轴上的两个螺母之间。由于该叠片组相对于轴的张力，造成了转子的高度弯曲刚度。为了补偿叠片组的热膨胀，设置有布置在叠片组和螺母之间的附加的弹性元件。JP2005184957公开了一种类似设计的转子，在该文献中，在轴中设置轴向槽，叠片组通过相应的突起坐置在该轴向槽内。例如还从DE102011012429已知的是将叠片组摩擦压配合连接至中空轴。其缺点是，叠片的电磁效应在接合直径处受到损害。此外，作用在通过过盈配合连接的叠片组的内径上的连接处的应力影响材料性能，并由此影响电磁片的功能。关于同步电动机的转子的设计应该注意的是，由脆性材料构成的永磁体嵌入到叠片组中，其可能由于过盈配合产生的应力而受到损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于将叠片安装到转子的轴上的方法，该方法可以通过简单的技术手段实现，并且能够实现经济无损地制造转子。本专利技术的另一个目的是提供一种转子，该转子性能稳定、制造经济，并且重量轻，可承受重载荷，并且最重要的是能够传递高转矩。上述目的通过权利要求1所述的方法和权利要求7所述的转子来实现。这些优选实施方式在相应的从属权利要求中描述。根据权利要求所述的，本专利技术的主要方面是仅通过安装在该轴上的两个止推垫圈之间的轴向的摩擦压力来保持有间隙地安置在转子的轴上的叠片组，其中，至少一个施加压力的第二止推垫圈自身通过与该轴的子部分的摩擦互锁连接与该轴相接合，其中该子部分通过机械加工而扩大。另一个第一止推垫圈可以由位于该轴上的固定的止挡件形成，第一止推垫圈例如为从轴形成的凹槽(Absatzes)的形式。根据本专利技术，首先将单个的叠片、尤其是或多或少地已冲压的叠片组的各冲压叠片以径向间隙无阻力地滑动到轴上，然后抵靠止挡件对中就位。然后，通过利用同样滑动到该轴上的止推垫圈，使就位的叠片组在轴向方向上被夹紧，使得其除了可以通过辅助对中的部分互锁动作来对中(Zentrierung)以外仅仅通过摩擦连接被精确地且永久地固定在止挡件和止推垫圈之间。根据本专利技术，通过所述止推垫圈以摩擦互锁的方式压紧在轴的扩大的子部分上，实现了在轴向方向上对夹紧叠片组的止推垫圈的安装，其中轴是由钢特制的。通过这种夹紧，可以对叠片堆施加足够大的夹持力和保持力。有利地，通过滚压和/或辗压(Walzens)实现的压花实现轴的一个或多个子部分的扩大(Aufweiten)，由此移置轴表面上的材料，从而沿着表面的轴向或切向产生材料的扩大或其它结构。在一个优选实施方式中，螺纹以零螺距滚压到轴的表面(滚压抛光)，于是滚压出一系列覆盖圆周的凸起，止推垫圈通过其中心孔上设置的最小的内齿被压紧到该凸起上。扩大圆周的方法是已知的，例如DE4121951或DE102009057633，这些文献中描述的方法是用于将控制凸轮(Steuernocken)压到凸轮轴上。该方法也是本领域技术人员已知的工艺。根据本专利技术，将叠片、尤其是将经冲压并预制成型的叠片组滑动到该轴上，然后平靠着已经安装到轴第一子部分上的止挡件，其中止挡件优选是第一环形止推垫圈的形式。在装配叠片之后——其涉及滑动叠片组，通过以特定的摩擦互锁力轴向地夹紧某种程度上可压缩的叠片组，将第二止推垫圈压在轴的第二轴向子部分上，该第二止推垫圈搁置在其上的第二轴向子部分的表面已经预先通过引入外表面轮廓而被扩大。由于根据本专利技术的方法可以用少量的部件和组装步骤来实现，所以可以以特别简便和经济的方式大量地生产用于电机的转子。在该过程中，由于以高到足以在叠片组与压紧在轴上的止推垫圈之间产生相应摩擦连接的特定压力实现压缩，因而大量的扭矩可以经由夹紧在止推垫圈之间的叠片组从定子传递到转子轴。此外，压力可以如此集中并且带来的如此小的损坏，以致不必担心改变转子的几何形状或降低叠片组内嵌的磁体性能。此外，叠片组在压力止推垫圈之间的夹持在轴上产生张力，从而增加整个转子的刚度。在根据本专利技术的方法中，在各种情况下，利用被压缩的叠片组的弹性力作为已有的附接特性。另外，因为在叠片之间没留有“浪费”的空气层，因而这种压缩带来改进的电磁特性。此外有利的是，整个方法可以在室温下进行，并且压配合(Presssitze)的产生并不依赖于较大的温度差。在该过程中，该方法可以用于生产具有装配有叠片的轴的任何转子。轴是中空的还是实心的并不紧要。仅仅可能的是，可以使用所描述的方法将两个止推垫圈支撑在其上的轴的表面积增大到必要的程度。根据本专利技术，首先，如何制造形成止挡件的第一止推垫圈并将其安装到轴上并不重要。垫圈模具不是绝对必要的，只要形状和附接满足止挡件的功能即可。然而，在一个特别有利的实施方式中，因为制造简单，所以第一止推垫圈也以摩擦互锁的方式压到轴的相应的第一轴向子部分上。在这方面，第一止推垫圈的安装类似于第二止推垫圈的安装。因此，在将第一止推垫圈贴合地压到轴的第一轴向子部分的表面的第一方法步骤中，通过引入外表面轮廓来实现所述第一轴向子部分及其半径的扩大。有利地，该方法利用以下步骤顺序：首先，扩大轴的两个子部分的外表面轮廓。在这样做时，该轴是中空轴还是实心轴并不重要。当端部法兰被压入面向端部的开口中时，中空轴是优选的，中空轴为滚压向外放置的子部分提供适当的稳定性。形成止挡件的第一止推垫圈被压到如上所述预组装的轴的经滚压的第一子部分上。在该过程中，该轴可以借助法兰的表面搁置在安装板上，使得该轴垂直朝上。然后，装配第一止推垫圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将叠片(5)安装到设置成用于电机的转子的轴(1)上的方法，其中，所述叠片(5)被平滑地滑动到所述轴(1)上并且被夹持在与所述轴(1)相连接的抗旋转的两个止推垫圈(4、6)之间，其特征在于，将所述叠片(5)滑动到所述轴(1)上以抵靠止挡件(4)，所述止挡件(4)为布置在所述轴(1)的第一子部分(2)上的止推垫圈(4)的形式，在第二轴向子部分(3)的表面已经预先通过引入外表面轮廓而被扩大后，通过轴向地夹持所述叠片(5)以摩擦互锁的方式将第二止推垫圈(6)压入到所述轴(1)的所述第二轴向子部分(3)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.12 DE 102014106614.61.一种用于将叠片(5)安装到设置成用于电机的转子的轴(1)上的方法，其中，所述叠片(5)被平滑地滑动到所述轴(1)上并且被夹持在与所述轴(1)相连接的抗旋转的两个止推垫圈(4、6)之间，其特征在于，将所述叠片(5)滑动到所述轴(1)上以抵靠止挡件(4)，所述止挡件(4)为布置在所述轴(1)的第一子部分(2)上的止推垫圈(4)的形式，在第二轴向子部分(3)的表面已经预先通过引入外表面轮廓而被扩大后，通过轴向地夹持所述叠片(5)以摩擦互锁的方式将第二止推垫圈(6)压入到所述轴(1)的所述第二轴向子部分(3)上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述轴(1)的所述第一轴向子部分(2)的表面已经预先通过引入外表面轮廓而被扩大后，以摩擦互锁的方式将所述第一止推垫圈(4)压到所述轴(1)的所述第一轴向子部分(2)上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述叠片被组装为一个或多个冲压堆叠的叠片组。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤的顺序是：扩大所述轴的所述第一和所述第二子部分的外表面轮廓，将所述第一止推垫圈压到所述轴上，将所述叠片无阻力地装配到所述轴上以抵靠所述第一止推垫圈，以及通过夹持所述叠片将所述第二止推垫圈压到所述轴上。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·保罗，尤尔根·穆塞尔，凯·哈迈尔，托马斯·哈罗德，泰奥菲尔克里斯蒂安·安德烈，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦技术中心股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI