一种电机轴滚花结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机轴加工技术领域，尤其涉及一种电机轴滚花结构。


背景技术：

2.电机一般是依据电磁感应定律来实现电能转换为机械能的一种电磁装置，在实际应用中，电机一般在电机轴上装配蜗杆的方式来改变力的传导方向。如图1中电机轴2和蜗杆3之间的定位配合直接影响到电机的整体性能。现阶段的电机轴一般为了减少阻力和磨损，其表面多采用光面，通常需要在电机轴上采用滚花工艺来实现蜗杆与轴的紧密配合。然而传统的滚花工艺一般在电机轴面上形成直纹或者网纹的花纹，在采用气动装置拉入蜗杆时，由于均匀的滚花花纹产生的轴向反拉力相同，因此经常导致蜗杆拉入位置过多或者不足，进而导致蜗杆2与蜗轮1不能形成紧密的啮合，从而导致蜗杆与蜗轮上齿干涉(图2)或者蜗杆与蜗轮下齿干涉(图3)，最终表现为电机电流过大、蜗轮和蜗杆之间的磨损加剧、发热严重等，大大的降低了电机的整体性能。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电机轴滚花结构，以精确定位蜗杆在电机轴上的位置，进而确保蜗杆与蜗轮的精确啮合，提高传动效率。
4.本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
5.一种电机轴滚花结构，所述电机轴的外表面上沿其轴向依次设有用于与蜗杆相配合的预拉入段及限位段，所述预拉入段上设有直纹滚花，所述限位段设有斜纹滚花，所述斜纹滚花的深度大于直纹滚花的深度。
6.进一步地，所述预拉入段的轴向长度大于限位段的轴向长度。
7.进一步地，所述直纹滚花的深度为0.05mm。
8.进一步地，所述蜗杆通过气动装置拉入所述预拉入段及限位段。
9.进一步地，所述气动装置为气泵。
10.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
11.在本实用新型中，蜗杆先拉入到预拉入段的直纹滚花中，在蜗杆被拉入限位段的过程中，不仅需要克服预拉入段的直纹滚花阻力还需要克服限位段的斜纹滚花的组力，由于限位段采用斜纹滚花的形式，拉入蜗杆的力不仅需要克服轴向力还需克服切向力，所以拉力大大增加，从而阻止将蜗杆拉入更大的深度，进而实现了蜗杆在电机轴上的精确定位，从而确保了蜗杆与蜗轮形成了精准的配合，提高电机整体的传动效率。
附图说明
12.图1为现有技术的电机装配图；
13.图2为现有技术的蜗杆与蜗轮上齿干涉示意图；
14.图3为现有技术的蜗杆与蜗轮下齿干涉示意图；
15.图4为本实用新型提供的一种电机轴滚花结构的示意图；
16.图5为本实用新型提供的一种电机轴滚花结构的直纹滚花和斜纹滚花的示意图；
17.图6为本实用新型提供的一种电机轴滚花结构的斜纹滚花剖面图；
18.图7为本实用新型提供的一种电机轴滚花结构与蜗杆的配合图；
19.图8为本实用新型提供的蜗杆在预拉入段的受力分析示意图；
20.图9为本实用新型提供的蜗杆在限位段的受力分析示意图；
21.图10为本实用新型提供的一种电机轴滚花结构与气动装置的装配示意图；
22.图中：1、蜗轮；2、电机轴；3、蜗杆；4、电机；5、直纹滚花；6、斜纹滚花；7、限位槽；8、推力杆；9、气泵。
具体实施方式
23.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件，这些术语以及其它类似术语不旨在限制本实用新型的范围。
25.本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在各附图中，相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如，以“1xx”和“2xx”标识的元件结构相同、功能类似)。
26.如图4-10所示，为本实用新型提供的一种电机轴滚花结构，所述电机轴2的外表面上沿其轴向依次设有用于与蜗杆3相配合的预拉入段及限位段，所述预拉入段上设有直纹滚花5，所述限位段设有斜纹滚花6，所述斜纹滚花6的深度大于直纹滚花5的深度。
27.在本实用新型中，蜗杆3先拉入到预拉入段的直纹滚花5中，在蜗杆3被拉入限位段的过程中，不仅需要克服预拉入段的直纹滚花5阻力还需要克服限位段的斜纹滚花6的组力，由于限位段采用斜纹滚花6的形式，拉入蜗杆3的力不仅需要克服轴向力还需克服切向力，所以拉力大大增加，从而阻止将蜗杆3拉入更大的深度，进而实现了蜗杆3在电机轴2上的精确定位，从而确保了蜗杆3与蜗轮1形成了精准的配合，提高电机4整体的传动效率。
28.如图7蜗杆3在电机轴2上的正确位置，在蜗杆3被气动装置拉到指定位置之前，首先气动装置需要克服电机轴2上直纹滚花5的阻力，拉满直纹滚花5后要克服斜纹滚花6的阻力才能继续被拉入，由于斜纹滚花6的阻力较大，阻止了蜗杆3被进一步的拉入，从而确保了蜗杆3和电机轴2的相对位置。
29.作为优选的实施方式，所述预拉入段的轴向长度大于限位段的轴向长度。在本实
用新型中，预拉入段采用直纹滚花5，拉入阻力一般为2500n
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m左右，气动拉入装置在一般情况下可以将蜗杆3拉满到直纹滚花5中，从而确保电机轴2和蜗杆3间的配合能够承受较大的负载扭矩，提高负载能力。
30.作为优选的实施方式，所述直纹滚花5的深度为0.05mm。图8为蜗杆3在被拉入直纹滚花5的受力情况，直纹滚花5高度为0.05mm时，需克服的最大阻力约为f＝2500n，气动拉入装置的拉力在设置f＝2600n左右，可确保蜗杆3可以被拉满整个直纹滚花5。
31.作为优选的实施方式，所述蜗杆3通过气动装置拉入所述预拉入段及限位段。
32.作为优选的实施方式，所述气动装置为气泵9。
33.图9为蜗杆3刚拉入限位花纹时的受力情况，由于此时蜗杆3已被拉入预定位置，在蜗杆3继续被拉入的过程中，蜗杆3不仅受到轴向阻力f，还受到斜纹的旋转力矩m2。由于直纹滚花5和斜纹滚花6产生的轴向阻力f远大于气动装置拉入力f，阻止了蜗杆3被进一步的拉入。同时，处于直纹部分的蜗杆3在随着被进一步拉入的过程中会产生与处于斜纹(限位段)部分的蜗杆3相反的旋转力矩m1，进一步的阻止蜗杆3被继续拉。因此，实现了蜗杆3在电机轴2上的精准定位，从而确保了蜗杆3与蜗轮1的精准配合。
34.图10所示，首先气泵9以2600n.m左右的推力推动推力杆8，使推力杆8向前运动顶住电机轴2和蜗杆3向前运动，当蜗杆3接触到限位槽7后，此时推力杆8需要克服蜗杆3和电机轴2之间的阻力，继续推动电机轴2向前运动，由于气泵9的推力在2600n.m左右，而电机轴2的直纹滚花5和蜗杆3之间的最大阻力为2500n.m，所以推力杆8能较容易的将蜗杆3拉入电机轴2的直纹滚花5，进而保证蜗杆3能够被拉入足够的深度。然而，当蜗杆3开始被推入斜纹滚花6时候，由于斜纹滚花6与蜗杆3的阻力较大(远大于2500n.m),阻止了推力杆8进一步的向前推进，进从实现了蜗杆3的精确定位。
35.本实用新型通过控制电机轴2花纹的结构实现了蜗杆3在电机轴2上的精确定位，工艺相对简单，实用性强，能实现蜗杆3与蜗轮1的精确配合，对于提升电机4的整体性能具有重要的有意义。
36.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。