一种用于同步磁阻电机的转子叠片组的制作方法

1.本发明涉及同步磁阻电机技术领域，尤其涉及一种用于同步磁阻电机的转子叠片组。


背景技术：

2.同步磁阻电机的转子叠片在加工的过程中，需通过冲裁的方式而获得成弧形条带状的磁通引导部，对磁流进行引导，从而引起高转矩效率；由于冲裁部分的存在而获得非磁性的镂空区域，则作为阻流部。
3.转子叠片堆叠后获得叠片组，叠片组包括磁性的阻挡方向，即q轴方向；以及磁性的优先通过方向，即d轴方向；d轴线随从内径至外径连续地由叠片构成的磁通引导部形成,而q轴线通过阻流部中断。
4.在叠片组与轴体连接的过程中，可通过使得叠片组与轴体分别获得不同温度的方式，此种方式下，升温后适当膨胀的叠片组以更小的摩擦力套设到温度相对低的轴体外部，从而在温度恢复至常温后，使得二者通过较大摩擦力而实现连接。
5.但是针对此种方式，由于转子叠片在d轴和q轴上具有不同的形状，因此当叠片组与轴体通过相互挤压实现固定连接后，必然会在两方向上发生不同程度的形变；尤其在d轴方向上，会从内径到外径发生较大程度的形变，使得轴体与叠片组转动的过程中，会因为上述形变而发生不稳定的情况，此种情况限制了转速的提升。
6.如何使得叠片组在与轴体通过上述方式获得连接后的形变量降低，从而提高轴体的转速极限，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，设计了一种用于同步磁阻电机的转子叠片组。
7.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种用于同步磁阻电机的转子叠片组，可有效解决背景技术中的问题。
9.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于同步磁阻电机的转子叠片组，包括层叠设置的若干转子叠片，所述转子叠片包括外围为圆柱体的主体，所述主体上包括以下结构：贯通圆孔，设置于所述主体的中心，用于供轴体贯穿，且与所述轴体通过摩擦力固定；围绕所述贯通圆孔均匀分布的四个d轴线半部，相邻两所述d轴线半部之间从内至外依次设置有至少两条成弧形条带状对称延伸的磁通引导部，相邻两所述磁通引导部之间为冲裁而获得的镂空的阻流部；
所述主体上还包括与所述d轴线半部一一对应且关于所述d轴线半部对称的四个形变缓冲部，所述形变缓冲部同样为裁切而获得的镂空区域，且设置于所述贯通圆孔边缘，通过开口端与所述贯通圆孔联通；所述形变缓冲部的边缘轮廓包括：关于所述d轴线半部对称的第一侧壁；对称设置于所述第一侧壁两侧的两个第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁边缘对接；两所述第二侧壁的另一端形成所述开口端，所述开口端成聚拢状。
10.进一步地，所述第二侧壁为弧形面，且朝向所述形变缓冲部外部凸出。
11.进一步地，所述第一侧壁为弧形面，且朝向所述形变缓冲部内部凸出。
12.进一步地，所述贯通圆孔的轴线与所述第一侧壁最凸出部分的平行距离为所述贯通圆孔半径的1~1.2倍。
13.进一步地，所述第一侧壁与所述贯通圆孔内壁所在的圆柱面相切。
14.进一步地，所述第一侧壁和第二侧壁通过过渡侧壁平滑连接，所述过渡侧壁为弧形面。
15.进一步地，所述第一侧壁和第二侧壁在连接处相切。
16.进一步地，在所述转子叠片垂直于轴线的截面上，所述第一侧壁和第二侧壁在连接处的切线与所述d轴线半部之间的夹角为20
°
~30
°
。
17.进一步地，在所述贯通圆孔与轴线垂直的截面上，除所述开口端以外的边界总和不小于3/4圆弧。
18.进一步地，在所述贯通圆孔与轴线垂直的截面上，除所述开口端以外的边界总和为4/5~9/10圆弧。
19.通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：本发明中提供了一种能够有效的减少与轴体安装后的形变量的转子叠片组，形变量的减小通过以下两方面实现：第一方面，形变缓冲部在贯通圆孔周围均匀分布，相对于独立设置的键槽等，有效的保证了转子叠片组围绕轴线的结构均匀性；第二方面，通过形变缓冲部的设置，可以将原本集中发生在d轴线半部周围的集中形变转移至两形变缓冲部的中间区域，该中心区域发生形变的优势在于整体的形变可被从内至外的第一级阻流部阻挡，而使得形变更加贴近于轴体附近，从而在转动过程中，可降低不稳定性，提升轴体的极限转速。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为转子叠片组中各转子叠片的分解示意图；图2为本发明中转子叠片的一种截面图；图3为本发明中转子叠片的另一种截面图；
图4为图3中b处的放大图（为清楚展示，增加剖面线）；图5为图3中c处的放大图（为清楚展示，增加剖面线）；图6为形变的中心区域a的位置示意图；图7为第一侧壁和第二侧壁的连接处与d轴线半部间距离，以及延伸部延伸长度变化前后的比对图；图8为转子叠片在受到轴体挤压时，延伸部所在位置的形状变化趋势示意图；图9为第一侧壁与贯通圆孔内壁所在的圆柱面相切的示意图；附图标记：01、转子叠片；02、d轴线半部；1、贯通圆孔；2、磁通引导部；3、阻流部；4、形变缓冲部；41、第一侧壁；42、第二侧壁；43、过渡侧壁；44、延伸部。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
24.如图1~5所示，一种用于同步磁阻电机的转子叠片组，包括层叠设置的若干转子叠片01，转子叠片01包括，外围为圆柱体的主体，主体上包括以下结构：贯通圆孔1，设置于主体的中心，用于供轴体贯穿；围绕贯通圆孔1均匀分布的四个d轴线半部02，相邻两d轴线半部02之间从内至外依次设置有至少两条成弧形条带状对称延伸的磁通引导部2，相邻两磁通引导部2之间为冲裁而获得的镂空的阻流部3。
25.主体上还包括与d轴线半部02一一对应且关于d轴线半部02对称的四个形变缓冲部4，形变缓冲部4同样为裁切而获得的镂空区域，且设置于贯通圆孔1边缘，通过开口端与贯通圆孔1联通；形变缓冲部4的边缘轮廓包括：关于d轴线半部02对称的第一侧壁41；对称设置于第一侧壁41两侧的两个第二侧壁42，第一侧壁41与第二侧壁42边缘对接；两个第二侧壁42的另一端形成开口端，开口端成聚拢状。
26.本发明中提供了一种能够有效的减少与轴体安装后的形变量的转子叠片组，其中的连接采用如背景技术中所描述的，通过叠片组与轴体分别获得不同温度的方式，使得升温后适当膨胀的叠片组以更小的摩擦力套设到温度相对低的轴体外部，从而在温度恢复至常温后，使得二者通过较大摩擦力而实现连接。
27.而上述形变量的减小通过以下两方面实现：第一方面：形变缓冲部4在贯通圆孔1周围均匀分布，相对于独立设置的键槽等，有效的保证了转子叠片组围绕轴线的结构均匀性；第二方面：如图6所示，通过形变缓冲部的设置，可以将原本集中发生在d轴线半部02周围的
集中形变极大程度上的转移至两形变缓冲部4的中间区域a，该中心区域a发生形变的优势在于整体的形变可被从内至外的第一级的阻流部3阻挡，由于第一级的阻流部3为镂空区域，因此可使得形变到此处截止，而使得形变更加贴近于轴体附近，从而在转动过程中，可降低不稳定性，提高轴体的极限转速。
28.参见图5，图中位于形变缓冲部4与贯通圆孔1连接的位置处，即开口端两侧所形成的延伸部44可在被挤压的过程中发生向第一侧壁41靠近的趋势，从而对一部分形变进行缓冲，此种缓冲当第一侧壁41和第二侧壁42的连接处越远离d轴线半部02，且延伸部44延伸长度越长时，缓冲的效果越好，如图7中的比对，从而使得向第一级的阻流部3传递的形变越小。当然，为了保证具有足够的磁流流通面积，第一侧壁41和第二侧壁42的连接处远离d轴线半部02的距离是受到限制的，需要连接处与最近的阻流部3之间的最小流通面积能够满足磁流流通需求。
29.作为上述实施例的优选，第二侧壁42为弧形面，且朝向形变缓冲部4外部凸出。如图3、5和6所示，展示了此种情况，此种情况较图2中所示的第二侧壁42为平面的情况具有更佳的效果，原因如下：如图8所示，在轴体对贯通圆孔1的侧壁进行挤压而使得延伸部44获得向第一侧壁41靠近的趋势时，延伸部44末端会产生向两侧拉扯的趋势，而弧形面形式的第二侧壁42可有效避免因上述趋势而造成的延伸部44位于形变缓冲部4内侧侧壁变形的风险，即便当形变量较大时，弧形面也具有对形变更大的包容程度，从而避免该内侧侧壁发生严重褶皱等；弧形面向外凸出的形式使其相对更加靠近贯通圆孔1内壁，也通过更小的厚度而对挤压形变进行更加灵敏的反应。
30.在本发明中，还具有以下优势，同样参见图8，当延伸部44获得向第一侧壁41靠近的趋势时，会存在将d轴线半部02两侧且靠近第一侧壁41的材料向两侧且朝向贯通圆孔1内部拉扯的趋势，此种趋势也会在一定程度上缓解形变向d轴线半部02延伸的情况，当然，此处的缓解仅仅是一定程度上的，因为伴随图6中中心区域a的整体形变，该区域两侧的材料必然会存在向q轴线靠近的趋势，而上述缓解仅仅能够体现在第一侧壁41和第二侧壁42的连接处周围。
31.作为上述实施例的优选，第一侧壁41为弧形面，且朝向形变缓冲部4内部凸出。同样地，在3、5和6中展示了此种情况，此种结构的设置可降低为设置形变缓冲部4而去除的材料的面积，且使得第一侧壁41更加靠近开口端，从而使得因延伸部44的形变而可能带动第一侧壁41发生的形变情况更加靠近轴体，此处所描述的形变情况包括上述的当延伸部44获得向第一侧壁41靠近的趋势时，所存在的将d轴线半部02两侧且靠近第一侧壁41的材料向两侧且朝向贯通圆孔1内部拉扯的趋势而造成的第一侧壁41的形变。
32.为了保证形变的影响在一定范围内，贯通圆孔1的轴线与第一侧壁41最凸出部分的平行距离为贯通圆孔1半径的1~1.2倍。
33.作为上述实施例的优选，第一侧壁41与贯通圆孔1内壁所在的圆柱面相切；如图9所示，此种方式下，形变缓冲部4被分割为对称的两部分，在此种实施方式中，可保证在叠片组与轴体连接后，第一侧壁41与贯通圆孔1内壁所在的圆柱面相切的位置能够实现与轴体的贴合，从而增加连接的稳定性，同时又可实现本发明的上述技术目的。
34.此种实施方式下，当轴体相对于叠片组完成安装而实现连接时，上述相切位置和
贯通圆孔1内壁均会与轴体贴合，从而受到轴体的挤压，基于上述实施例中的描述，挤压后第一侧壁41会存形变的趋势，此种趋势下，除了缓冲形变外，还可在相切的位置获得与轴体更大的接触面积，从而实现双重的技术效果。
35.通过合理的控制第一侧壁41和第二侧壁42的形状，可使得与轴体连接后的叠片组的第一侧壁41和第二侧壁42能够倾向于贴合，此种情况下去除的材料，以及围绕去除材料的周围而发生的形变实现了轴体挤压后的形变缓冲，当然，此种缓冲并不能克服形变的发生，而仅仅通过围绕轴体的近距离均匀分布而一方面降低了形变的程度，以及，使得形变更加贴合轴体，从而避免转动过程中的不稳定性，此种措施的实现可提高轴体的极限转速。
36.为了避免应力集中，如图5所示，第一侧壁41和第二侧壁42通过过渡侧壁43平滑连接，过渡侧壁为弧形面。
37.在上述第一侧壁41和第二侧壁42均为弧形面的情况，作为一种优选的方式，第一侧壁41和第二侧壁42在连接处相切。此种情况下，如图9所示，可在形变后实现第一侧壁41和第二侧壁42在连接处的一定范围内贴合，此种贴合对于形变在围绕轴体四周的均匀分散更加有利。
38.当上述在连接处相切的方案确定后，为了更加方便的确定第一侧壁41的半径，在转子叠片01垂直于轴线的截面上，第一侧壁41和第二侧壁42在连接处的切线与d轴线半部02之间的夹角为20
°
~30
°
。
39.为了保证与轴体间获得稳定的连接，在贯通圆孔1与轴线垂直的截面上，除开口端以外的边界总和不小于3/4圆弧。而更优的，在贯通圆孔1与轴线垂直的截面上，除开口端以外的边界总和为4/5~9/10圆弧。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。