[发明专利]一种基于轻量化设计的新能源汽车高速驱动的电机轴及其制造工艺

说明书

本发明提供了一种基于轻量化设计的新能源汽车高速驱动的电机轴及其制造工艺，适用于高速旋转，包括轴体和设于所述轴体内部的空腔，所述轴体包括中间段、花键段和后段，所述花键段连接在所述中间段的一侧端面，所述后段连接在所述中间段的另一侧端面。本发明使用设有空腔的轴体作为电机轴，在同等重量下将大幅提高轴的使用强度，实现轴体轻量化，提高功率密度，节省材料、降低能耗，减轻电机总成的整体质量，从而达到新能源汽车的续航里程延长的目的。

技术领域

本发明涉及电机轴技术领域，具体涉及一种基于轻量化设计的新能源汽车高速驱动的电机轴及其制造工艺。

背景技术

新能源汽车以电池组作为提供动力的介质，其续航能力有限，如何在固定的电池容量下达到最大的续航里程，是新能源汽车优化改进的一个方向。

在新能源汽车中，电机轴一般沿用普通汽车的电机轴，即采用实心结构的传动轴进行传动，这种传动轴使得整车重量增大，导致新能源汽车的电池耗电速度加快，能量密度减小，最大续航里程减小。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种基于轻量化设计的新能源汽车高速驱动的电机轴及其制造工艺，能够在保持传动轴刚度的同时，降低传动轴的质量，解决新能源汽车因传动轴质量过大导致最大续航里程降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案来实现：

一种基于轻量化设计的新能源汽车高速驱动的电机轴，适用于高速旋转，包括轴体和设于所述轴体内部的空腔，所述轴体包括中间段、花键段和后段，所述花键段连接在所述中间段的一侧端面，所述后段连接在所述中间段的另一侧端面。

根据权利要求1所述的一种基于轻量化设计的新能源汽车高速驱动的电机轴，其特征是，所述中间段由实心轴经钻孔加工后形成通孔。

有益地或示例性地，所述中间段选用中空的无缝钢管。

有益地或示例性地，所述通孔的形状为圆形或H形。

有益地或示例性地，所述空腔的最大直径不小于所述花键段或所述后段的最小直径处。

一种制造工艺，包括如下步骤：

S1，制造过程开始，选取中间段毛坯，对其进行内外同轴度加工，形成中间段；

S2，选取后段的毛坯与花键段的毛坯；

S3，将后段的毛坯和花键段的毛坯分别焊接在中间段的两侧端面，形成轴体；

S4，机加工以中间段外圆作为加工基准，车削铣轴体，使后段和花键段成形；

S5，对轴体进行热处理；

S6，轴体表面抛丸、去杂物，一次清洗；

S7，轴体精磨、二次清洗，制造过程结束。

有益地或示例性地，其中步骤S3中所述焊接的方法为旋转摩擦焊接，所述旋转摩擦焊接的过程如下：

施加轴向压力，使所述后段和花键段贴合所述中间段的两侧端面；使后段和花键段相对于中间段的端面发生旋转，摩擦并产生热量，直至贴合面温度提升至焊接所需温度；急速停止运动，并进一步施加所述轴向压力，使贴合面发生塑性变形并将后段、花键段和中间段融合连接为一体形成轴体。

有益地或示例性地，其中步骤S3中的旋转摩擦焊接完成后，在空腔内形成至少一圈的焊接疤痕。

本发明的各种实施方式具有以下有益效果为：