一种轻量化电机转子的制作方法

本技术属于航空电驱动，涉及轻量化电机转子。

背景技术：

1、在全球航空碳排放持续攀升的背景下，绿色航空技术正成为行业转型的关键突破口，电动垂直起降飞行器在国内外受到越来越多的关注。电机作为电动垂直起降飞行器驱动系统的核心动力部件，需要具有功率大、功率密度高、调速范围宽、过载能力强等特性。大功率电机意味着体积重量的巨大，但作为电动垂直起降飞行器推进系统用的电机，必须严格控制其体积和重量，因此，该领域的电机必须进行大量的减重设计。电机通常包括电机壳体等结构件、电机转子、电机定子以及传感器等零部件，减重设计即可在重量占比大的结构件、电机转子、电机定子上进行。

2、中国发明专利申请文件（公开号cn102931744b）公开了《一种表面式永磁同步直驱电机转子》，提出了一种表面式永磁同步直驱电机转子，克服现有技术缺陷，能够在不导致转矩降低及应力集中的前提下，进一步减轻转子重量。这种转子结构较为适用于中小型电机，在电动垂直起降飞行器驱动电机这种大功率、大直径电机中应用存在局限性。该转子轴并非中空形式，增加了重量，并且无法应用电动垂直起降飞行器采用的过轴安装的桨距调节装置。该转子的笼形永磁体安装筒由前转子轮毂和后转子轮毂支撑安装于转子轴上，缺少盒式结构，应用于大直径电机转子时存在失稳的风险，对安装工艺也有一定要求。该转子的转子轮毂承担扭矩传递的作用，应用于大扭矩输出的电机时，其轴心厚度必须增加到必要的厚度，因此会增加结构重量。此外，该转子结构未设计配重结构，在电动垂直起降飞行器推进系统电机中应用时会应转子尺寸过大而难以配平，在工作过程中产生有害的不平衡力。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种轻量化电机转子，能解决上述的问题，且能够适应薄壁转子的动平衡加工。

2、按照本实用新型提供的技术方案：一种轻量化电机转子，包括前支撑板和后支撑板，前支撑板和后支撑板之间设有支撑筒和转子铁芯，支撑筒位于前支撑板和后支撑板内周之间，转子铁芯位于前支撑板和后支撑板外周之间，转子铁芯外周套设磁钢层，前支撑板、后支撑板、支撑筒套设在转轴中部；前支撑板从外至内依次设有前定位止口、前减重孔、前传扭孔，前减重孔呈辐射状均布在前支撑板中部，前减重孔之间为前加强筋；转轴外周依次设有限位凸缘、传扭键槽、连接螺纹段；配重垫片安装在前支撑板和后支撑板上；配重垫片外观呈t形，中间为连接部，连接部上设有配重通孔，配重垫片两侧为调整区。

3、作为本实用新型的进一步改进， 后支撑板与前支撑板结构相同，后支撑板从外至内依次设有后定位止口、后减重孔、后传扭孔，后减重孔呈辐射状均布在后支撑板中部，后减重孔之间为后加强筋。

4、作为本实用新型的进一步改进，前加强筋凸出前支撑板、后加强筋凸出后支撑板。

5、作为本实用新型的进一步改进，前支撑板、后支撑板采用钛合金。

6、作为本实用新型的进一步改进，后支撑板、前支撑板、转子铁芯上设有适配的第一连接通孔，第一螺栓穿过前支撑板、转子铁芯、后支撑板后旋设第一锁紧螺母。

7、作为本实用新型的进一步改进，转轴前端设有法兰。

8、作为本实用新型的进一步改进，前支撑板、后支撑板、支撑筒套设在传扭键槽外周，支撑筒内周设有支撑传扭槽、前传扭孔内壁设有前传扭槽、后传扭孔内壁设有后传扭槽，支撑传扭槽、前传扭槽、后传扭槽与传扭键槽相适配；前支撑板抵住限位凸缘，后支撑板抵住第二锁紧螺母，第二锁紧螺母安装在连接螺纹段上。

9、作为本实用新型的进一步改进，后支撑板为内凹结构。

10、作为本实用新型的进一步改进，前支撑板、后支撑板外端分别设有前定位凸台和后定位凸台。

11、本实用新型的积极进步效果在于：

12、本实用新型转子为薄壁结构，前支撑板、后支撑板大范围内开孔并设置有凸起的加强筋，前支撑板、后支撑板通过凸起的直口与转子铁芯定位装配并与支撑筒固定形成盒形结构，用锁紧螺母固定在薄壁中空转轴上，在保证转子结构强度的前提下最大限度减轻转子重量；t形配重垫片与前支撑板、后支撑板设计有定位凸台且两臂可根据需要进行裁剪，能够适应薄壁转子的动平衡加工、调整方便，转子旋转过程中也不存在t形配重垫片移位的风险。

1.一种轻量化电机转子，其特征在于，包括前支撑板（2）和后支撑板（8），前支撑板（2）和后支撑板（8）之间设有支撑筒（11）和转子铁芯（9），支撑筒（11）位于前支撑板（2）和后支撑板（8）内周之间，转子铁芯（9）位于前支撑板（2）和后支撑板（8）外周之间，转子铁芯（9）外周套设磁钢层（6），前支撑板（2）、后支撑板（8）、支撑筒（11）套设在转轴（1）中部；前支撑板（2）从外至内依次设有前定位止口（2-4）、前减重孔（2-2）、前传扭孔（2-1），前减重孔（2-2）呈辐射状均布在前支撑板（2）中部，前减重孔（2-2）之间为前加强筋（2-3）；转轴（1）外周依次设有限位凸缘（1-1）、传扭键槽（1-2）、连接螺纹段（1-3）；配重垫片（3）安装在前支撑板（2）和后支撑板（8）上；配重垫片（3）外观呈t形，中间为连接部（3-4），连接部（3-4）上设有配重通孔（3-1），配重垫片（3）两侧为调整区（3-2）。

2. 如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于， 后支撑板（8）与前支撑板（2）结构相同，后支撑板（8）从外至内依次设有后定位止口（8-4）、后减重孔（8-2）、后传扭孔（8-1），后减重孔（8-2）呈辐射状均布在后支撑板（8）中部，后减重孔（8-2）之间为后加强筋（8-3）。

3.如权利要求2所述的轻量化电机转子，其特征在于，前加强筋（2-3）凸出前支撑板（2）、后加强筋（8-3）凸出后支撑板（8）。

4.如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于，前支撑板（2）、后支撑板（8）采用钛合金。

5.如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于，后支撑板（8）、前支撑板（2）、转子铁芯（9）上设有适配的第一连接通孔，第一螺栓（4-1）穿过前支撑板（2）、转子铁芯（9）、后支撑板（8）后旋设第一锁紧螺母（5）。

6.如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于，转轴（1）前端设有法兰（1-4）。

7.如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于，前支撑板（2）、后支撑板（8）、支撑筒（11）套设在传扭键槽（1-2）外周，支撑筒（11）内周设有支撑传扭槽、前传扭孔（2-1）内壁设有前传扭槽、后传扭孔（8-1）内壁设有后传扭槽，支撑传扭槽、前传扭槽、后传扭槽与传扭键槽（1-2）相适配；前支撑板（2）抵住限位凸缘（1-1），后支撑板（8）抵住第二锁紧螺母（10），第二锁紧螺母（10）安装在连接螺纹段（1-3）上。

8.如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于，后支撑板（8）为内凹结构。

9.如权利要求1所述的轻量化电机转子，其特征在于，前支撑板（2）、后支撑板（8）外端分别设有前定位凸台（2-5）和后定位凸台（8-5）。