[发明专利]一种伺服电机轴与转子的联接方法

说明书

技术领域

本发明涉及在精密机械制造领域内，一种与传统的伺服电机轴与电机转子联接方式相比较，具有更高的联接精度、联接刚度和联接可靠性、可有效降低成本的伺服电机轴与转子的联接方法。

背景技术

购买和使用无壳式伺服电机，一般电机轴(由使用方自制)与电机转子的联接方式是由伺服电机的制造商提供的。最常用的联接方式为：采用H₇/h₆级的间隙配合，并在间隙内注满由电机制造商提供的胶粘剂。这种联接结构的缺点主要有3个：1是由于采用间隙配合，电机轴的质心与电机转子的质心必然不重合，在电机旋转时产生附加力矩，造成高速运转时颤抖、电机发热及控制精度下降；2、由于胶粘剂的主要成份是树脂，不可避免的存在老化问题；3、为了将质心不重合程度控制在一定范围内，装配时应使用精度较高的夹具加以保证，这种高精度的夹具制造成本是比较高的。

发明内容

本发明的目的，在于为伺服电机轴与伺服电机转子的联接，提供一种结构合理，具有更高的联接精度、联接刚度和联接可靠性、可有效降低成本的联接结构。

本发明的发明目的是这样实现的：一种高精度、高刚度、高可靠性的伺服电机轴与转子的联接结构，包括伺服电机轴、伺服电机转子和专用胶粘剂。

1、伺服电机转子、专用胶粘剂由伺服电机制造商提供，伺服电机转子的配合孔的制造公差为φD(H₇)。

2、伺服电机轴上与伺服电机转子的配合部位，按下述工艺加工：

半精加工后，直径尺寸φD留0.2～0.3精磨削余量；

辊直花(或铣三角槽)t＝2～3(配合部位前后2mm不辊花)，槽深不小于1mm。

精磨至尺寸精度要求φD(n6)，且磨削后辊花深度不小于0.6mm。

3、将伺服电机转子放在沸水中煮5～10min(视电机转子部件的薄厚程度而定)，使电机转子充分受热，均匀膨胀(至100℃时，φ30～φ50孔视壁厚不同可膨胀0.05～0.2)。

4、将电机轴配合表面清洗干净，表面均匀地涂一薄层胶粘剂，特别注意在辊花部位，胶粘剂应充满辊花槽内空间。

5、将伺服电机转子从沸水中捞出，待表面水滴蒸发干净后，迅速套在电机轴的相应部位，并以台虎钳压入到位。

6、胶粘剂的固化程序。

本发明一种结构合理，具有更高的联接精度、联接刚度和联接可靠性、可有效降低成本的伺服电机轴与伺服电机转子联接结构，具有如下优点：

1、由于本发明的联接结构中，伺服电机轴与伺服电机转子的配合公差为过渡配合，即φD(H7/n6)，以常用的配合轴径φ30～φ50为例，极限尺寸间隙量为0.016，极限尺寸过盈量为0.025。按正态分布曲线σ＝0.8时，正常配合的间隙量或过盈是应该在0.01以内；在尺寸控制正常时，联接同轴度误差度不超过0.01。与原配合精度φD(H₇/h₆)的最大配合间隙0.041，最小配合间隙0相比，具有更高的联接精度。

2、由于本发明的联接结构中，所传递的扭矩中有很大部分是通过机械过盈量来传递的，即使胶粘剂产生老化，仍能通过机械过盈力传递力矩。以下是两种联接方式的模拟老化实验结果，通过实验数据可以看出其中差距。

两组联接方式对比实验数据

通过实验看出，本发明联接方式的联接刚度、工作可靠性更高。

3、由于本发明的联接结构在装配过程中依靠自身的轴与孔定位，不需要高精度的装配夹具，因此可有效的降低装配成本。

附图说明

图1为本发明联接结构的结构示意图。

在图1中，具体数字表示：1-伺服电机轴；2-伺服电机转子。

具体实施方式

参照图1所示，一种结构合理，具有更高的联接精度、联接刚度和联接可靠性、可有效降低成本的联接结构包括伺服电机轴1和伺服电机转子2。其中，伺服电机转子2、专用胶粘剂由伺服电机制造商提供，伺服电机转子配合孔公差约φD(H₇)。伺服电机轴1的特点是与伺服电机转子2的配合部位，开有直辊花槽或铣三角槽，并有严格的配合精度要求。该部位加工工艺为：半精加工后，直径尺寸φD留0.2～0.3磨削余量；辊直花t＝2～3(配合部位前后2mm不辊花)，辊花深度不小于1mm；精磨至尺寸精度要求φD(n6)，且磨削后辊花深度不小于0.6mm。伺服电机轴1与伺服电机转子2装配时，先将伺服电机转子2放入沸水中煮5～10min，使电机转子2充分受热，均匀膨胀；同时将电机轴1配合表面清洗干净，表面均匀地涂一薄层胶粘剂，特别注意在辊花部位，胶粘剂应充满辊花槽内空间。然后将伺服电机转子2从沸水中捞出，待表面水滴蒸发干净后，迅速套在电机轴1的相应部位，并以台虎钳压入到位。冷却后，按伺服电机制造商规定的方法进行胶粘剂的固化程序。