[发明专利]无磁轴承、无心卡具及无磁轴承的制造方法

说明书

本发明提供了一种无磁轴承，涉及轴承技术领域，包括：外圈、内圈、保持架和陶瓷球，外圈内径中心的周向上设置第一沟槽，内圈外径中心的周向上设置与第一沟槽配合的第二沟槽，陶瓷球通过保持架间隔的固定在第一沟槽和第二沟槽之间，其中第一沟槽的曲率系数大于第二沟槽曲率系数，第一沟槽的曲率为0.525～0.510，第二沟槽的曲率系数为0.515～0.505。本发明通过改进内圈和外圈为无磁材料并调低外圈第一沟槽和内圈第二沟槽的曲率系数，使得陶瓷球沿陶瓷球和外圈接触处法线方向的运转轨迹得到了改善，从而降低轴承振动，进而降低了高速旋转的无线充电转子振动产生的噪音。本发明还提供了加工上述无磁轴承使用的无心卡具以及上述无磁轴承的制造方法。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，更具体地，涉及一种无磁轴承、无心卡具以及无磁轴承的制造方法。

背景技术

电动汽车的推广使用已经成为百姓最为关注的话题之一。为促进新能源汽车的发展，解决有线充电线路的连接与维护较为繁琐，而且造价昂贵的问题，越来越多的企业开展了无线充电的技术研究，其核心原理是利用电极耦合原理，进行近距离无线传输。其中一种耦合方式为接线端耦合器通电后高速旋转，与高速旋转端配对的另一极耦合器进行耦合，在高速旋转后生成电流，该生成电流是对新能源汽车充电的最佳选择之一。

该耦合器两端转子支撑采用深沟陶瓷球无磁轴承，因该轴承在磁场耦合时不会形成涡流效益而发热，也不会产生能源消耗。但在地下车库大量安装无线充电系统后，由于深沟陶瓷球无磁轴承的结构设计和制造质量不良，高速旋转的无线充电转子会产生振动噪音，这样直接影响小区、民宅业主的休息，成为扰民的有害声源。

发明内容

为了解决车库大量安装无线充电系统后，由于深沟陶瓷球无磁轴承的陶瓷球和内外圈的结构设计和制造质量不良，高速旋转的无线充电转子会产生振动噪音技术问题，本发明提供了一种无磁轴承，采用无磁材料制造，包括：外圈、内圈、保持架和陶瓷球，外圈内径中心的周向上设置第一沟槽，内圈外径中心的周向上设置与第一沟槽配合的第二沟槽，陶瓷球通过保持架间隔的固定在第一沟槽和第二沟槽之间，其中第一沟槽的曲率系数大于第二沟槽曲率系数，且第一沟槽的曲率系数为0.525～0.510，第二沟槽的曲率系数为0.515～0.505。

在一些实施方式中，第一沟槽的曲率与第二沟槽的曲率系数比值为1.016。

进一步的，第一沟槽曲率系数为0.515，第二沟槽的曲率系数为0.507。

可选的，陶瓷球采用氮化硅材料制成。

在一些实施方式中，保持架包括保持架过梁，保持架过梁上设置有多个兜孔，保持架的内径为沿着保持架本体径向延伸的圆柱面。

进一步的，兜孔的直径为陶瓷球的1.0020～1.0030倍。

可选的，保持架采用聚醚醚酮复合材料制成。

在一些实施方式中，无磁轴承还包括设置于内圈和外圈之间，并位于陶瓷球两侧的密封圈，密封圈、内圈和外圈围成的空间内填充润滑脂。

进一步的，密封圈外径面设置挠性唇，挠性唇嵌入设置于外圈的密封槽内，密封圈的内径面与内圈间隙配合。

进一步的，密封圈的内径面周向设置第四凹槽。

进一步的，密封圈靠近陶瓷球的一侧周向上设置第五凹槽。

在一些实施方式中，内圈和外圈采用40Mn材料制成。