一种高速高功率密度电机转轴及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高速高功率密度电机转轴及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：(1)将钢液浇注成钢锭，之后锻造得钢棒；(2)将步骤(1)所得钢棒粗加工得毛坯转轴，再将毛坯转轴进行反复热处理后，得热处理毛坯转轴；(3)在惰性气体保护下，将多元镍基合金粉末、钼粉末和钴粉末喷涂于步骤(2)所得毛坯转轴表面，制备耐磨熔覆层，最后精加工至尺寸和精度符合要求，即得高速高功率密度电机转轴。所述制备方法通过加入微量合金元素，实现转轴强度和韧性的大幅度提高，并在此基础上，于转轴工作表面激光熔覆耐磨涂层，实现转轴表面硬度的大幅度提高，从而提高转轴耐磨性。

A high speed and high power density motor shaft and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高速高功率密度电机转轴及其制备方法
本专利技术属于电机制造领域，具体涉及一种高速高功率密度电机转轴及其制备方法。
技术介绍
用于驱动工业机器人、服务机器人和仿生机器人关节的电机，要求有最大功率质量比和扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围，特别是像机器人末端执行器和关节应采用体积、质量尽可能小的电机，尤其是要求快速响应时，伺服电动机必须具有较高的可靠性和稳定性，并且有较大的短时过载能力。目前，高起动转矩、大转矩、低惯量的交流伺服电机在机器人中已经得到了广泛的应用。为了最大程度减小机器人的体积和重量，提高负载能力，进一步满足机器人小型化、轻量化、集成化、一体化、高能化的要求，需要在相同输出功率的前提下，最大限度地减小电机的体积和重量，从而提高电机的功率密度。根据电机的有效尺寸(电枢直径的平方与轴向长度的乘积)与计算功率成正比，与转速和电磁负荷成反比的关系可知，提高电机功率密度有以下两种方法：一是提高转速，二是增加电机的电磁负荷。要实现电机的高速可靠运转，必须首先解决高速下转轴的安全、长寿命使用难题。为了提高电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速高功率密度电机转轴的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将钢液浇注成钢锭，之后锻造得钢棒；/n(2)将步骤(1)所得钢棒粗加工得毛坯转轴，再将毛坯转轴进行反复热处理后，得热处理毛坯转轴；/n(3)在惰性气体保护下，将多元镍基合金粉末、钼粉末和钴粉末喷涂于步骤(2)所得毛坯转轴表面，制备耐磨熔覆层，最后精加工至尺寸和精度符合要求，即得高速高功率密度电机转轴；/n其中，所述钢液包括如下重量百分比的化学组成：碳0.29～0.36％、锰1.80～1.99％、铬0.70～0.85％、硅0.27～0.39％、铌0.045～0.071％、钒0.043～0.065％、镍1.77～1.94...

【技术特征摘要】
1.一种高速高功率密度电机转轴的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将钢液浇注成钢锭，之后锻造得钢棒；
(2)将步骤(1)所得钢棒粗加工得毛坯转轴，再将毛坯转轴进行反复热处理后，得热处理毛坯转轴；
(3)在惰性气体保护下，将多元镍基合金粉末、钼粉末和钴粉末喷涂于步骤(2)所得毛坯转轴表面，制备耐磨熔覆层，最后精加工至尺寸和精度符合要求，即得高速高功率密度电机转轴；
其中，所述钢液包括如下重量百分比的化学组成：碳0.29～0.36％、锰1.80～1.99％、铬0.70～0.85％、硅0.27～0.39％、铌0.045～0.071％、钒0.043～0.065％、镍1.77～1.94％、钼0.33～0.47％、镁0.006～0.018％、钇0.024～0.047％、氮0.008～0.019％、硼0.0025～0.0049％、铝0.005～0.014％、钙0.008～0.019％、钾0.029～0.048％、硫<0.015％、磷<0.020％和余量的Fe。


2.根据权利要求1所述高速高功率密度电机转轴的制备方法，其特征在于，所述钢液包括如下重量百分比的化学组成：碳0.31％、锰1.93％、铬0.77％、硅0.33％、铌0.056％、钒0.049％、镍1.85％、钼0.38％、镁0.013％、钇0.034％、氮0.012％、硼0.0037％、铝0.009％、钙0.0015％、钾0.032％、硫0.006％、磷0.013％和余量的Fe。


3.根据权利要求1所述高速高功率密度电机转轴的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浇注的温度为1525～1549℃。


4.根据权利要求1所述高速高功率密度电机转轴的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林英华，张维林，张葵，符寒光，林振衡，陈庆堂，唐群华，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：发明
国别省市：福建;35