一种单臂悬臂梁电机的制作方法

1.本发明涉及单臂悬臂梁电机，应用于机械领域。


背景技术：

2.悬臂梁是在材料力学中为了便于计算分析而得到的一个简化模型，悬臂梁的一端是固定支座，另一端为自由端。在荷载作用下，可根据力的平衡条件求得悬臂梁的固定端的支座反力，包括水平力、竖向力以及弯矩，并可据此画出轴力图、剪力图与弯矩图。
3.目前现有的电机多采用双臂悬梁结构，双臂悬梁结构指的是悬臂梁中用于支承转子轴旋转的轴承位于转子轴的两端，然而双臂悬梁结构的电机在具体使用中，由于两端的轴承距离相隔较远，使的同心度会有所误差，容易造成噪音大，使用不方便问题。


技术实现要素：

4.针对上述提到的现有技术中的现有的电机采用双臂悬梁结构，存在着工作时，产生噪音大，使用不方便问题，本发明提供一种单臂悬臂梁电机，其通过采用单臂悬臂梁结构，使得电机整体结构简单，达到看安装和维修方便的目的，同时在电机工作过程中，单臂悬臂梁的电机，同心度误差低，因此噪音低，适用环境场合更广，具有现有的双臂悬梁结构的电机所不具备的低噪音工作的优势。
5.本发明解决其技术问题采用的技术方案是：单臂悬臂梁电机包括转子、支架和定子，所述支架一端设有定子安装槽，所述支架另一端设有安装孔，所述安装孔内设有悬臂梁连接组件，所述定子安装在所述定子安装槽内，所述转子插装在所述悬臂梁连接组件内，所述转子与所述定子相对应。
6.进一步地，所述转子包括转子轴和磁铁，所述磁铁一侧设有定位圈，所述定位圈位于所述磁铁与所述悬臂梁连接组件之间，所述转子轴上设有垫片，所述垫片位于所述磁铁的另一侧。
7.进一步地，所述悬臂梁连接组件包括第一轴承、第二轴承、轴承定位装置和括轴筒，所述第一轴承、所述第二轴承和所述轴承定位装置套装在所述转子上，所述轴承定位装置位于所述第一轴承和所述第二轴承之间，所述轴筒固定套装在所述第一轴承和所述第二轴承上，所述轴筒外侧与所述支架固定连接。
8.进一步地，所述轴承定位装置上设有弹簧，所述弹簧套在所述轴承定位装置上，所述弹簧两端设有弹簧垫片，所述弹簧垫片与所述第一轴承和所述第二轴承抵接，所述弹簧两端与所述弹簧垫片抵接。
9.进一步地，所述支架包括转子套筒和定子安装架，所述转子套筒和所述定子安装架之间设有一个以上支撑梁，所述支撑梁以所述转子套筒为中心呈周向分布，所述安装孔设置在所述转子套筒上，所述定子安装槽设置在所述定子安装架上。
10.进一步地，所述支撑梁外侧设有加强筋，所述加强筋为环形，所述加强筋位于所述定子安装架与所述转子套筒之间，所述加强筋与所述支撑梁固定连接。
11.进一步地，所述支架内侧设有一个以上固定柱，所述定子外侧与固定柱对应设有固定孔，所述固定柱插装在所述固定孔内，所述定子与所述支架固定连接；或者所述支架内侧设有一个以上固定孔，所述定子外侧与固定柱对应设有固定孔，所述固定柱插装在所述固定孔内，所述定子与所述支架固定连接。
12.进一步地，所述单臂悬臂梁电机还包括第一导风道和第二导风道，所述第一导风道上对应所述支撑梁设有开口，所述开口套装在所述支撑梁上，所述第一导风道与所述支撑梁连接，所述第一导风道置于加强筋内侧，所述第二导风道位于所述第一导风道上方，所述第二导风道与所述支撑梁通过螺栓固定连接。
13.进一步地，所述支撑梁上设有第一倒角和第二倒角，所述第一倒角与所述第一导风道对应，所述第二倒角与所述第二导风道对应。
14.进一步地，所述支架四周设有风口，风口位于所述加强筋与定子安装架之间。
15.本发明的有益效果：本发明提供了一种单臂悬臂梁电机，其通过采用单臂悬臂梁结构，使得电机整体结构简单，达到看安装和维修方便的目的，同时在电机工作过程中，单臂悬臂梁的电机，同心度误差低，因此噪音低，适用环境场合更广，具有现有的双臂悬梁结构的电机所不具备的低噪音工作的优势。
附图说明
16.图1是本发明提供的单臂悬臂梁电机的分解结构示意图；
17.图2是本发明提供的悬臂梁连接组件的分解结构示意图；
18.图3是本发明提供的单臂悬臂梁电机的立体结构示意图；
19.图4是本发明提供的单臂悬臂梁电机的剖面结构示意图；
20.图5是本发明提供的单臂悬臂梁电机的实施立体结构示意图；
21.图6是本发明提供的单臂悬臂梁电机的实施分解结构示意图；
22.图7是本发明提供的单臂悬臂梁电机的定子及支架的结构示意图。
23.附图标记：
24.1-转子；11-转子轴；12-磁铁；13-定位圈；14-垫片；
25.2-悬臂梁连接组件；21-第一轴承；22-第二轴承；23-轴承定位装置；231-弹簧；232-弹簧垫片；24-轴筒；
26.3-支架；31-安装槽；32-安装孔；33-转子套筒；34-定子安装架；35-支撑梁；351-第一支撑板；352-第二支撑板；353-第三支撑板；354-第四支撑板；355-第一倒角；356-第二倒角；357-第五支撑板；36-加强筋；37-固定柱；38-风口；
27.4-定子；41-固定孔；
28.5-第一导风道；51-开口；
29.6-第二导风道；
30.7-涡轮扇叶。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于
限定本发明。
32.请参阅图1-7，本发明提供的单臂悬臂梁电机，单臂悬臂梁电机包括有转子1、支架3和定子4，支架3一端设有定子安装槽31，定子4安装在定子安装槽31内与支架3连接一起，支架3另一端设有安装孔32，安装孔32内设有悬臂梁连接组件2，转子1插入悬臂梁连接组件2内与支架3连接，转子1插入悬臂梁连接组件2后一端置入了定子4内，定子的主要作用是产生旋转磁场,而转子的主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生电流，转子由悬臂梁连接组件2支撑的旋转体，定子4就是不动的部分，转子1就是旋转的部分。电机中定子4和转子1是电机的重要组成部分，以前转子1的悬臂梁连接组件2是安装在转子轴11的两端，但是由于悬臂梁连接组件2在两端，距离太远会导致悬臂梁连接组件2的同心度误差，所以转子轴和悬臂梁连接组件2之间会有缝隙，导致转子在高速运转的过程中会有产生振动，导致电机运转不平衡，产生噪音。所以现将悬臂梁连接组件2放置转子轴的一端，悬臂梁连接组件2里的组件同心度误差减小，会降低电机运转不平衡，也会降低噪音的产生，悬臂梁连接组件2在支架的另一端且与支架固定连接，定子4安装在支架3的另一端与支架固定连接，这样转子插入悬臂梁连接组件2内后，转子也置入与定子内，两者之间就不需要另一端的悬臂梁连接组件2了。
33.本实施例中，转子1包括有转子轴11和磁铁12，转子轴11上就有悬臂梁连接组件2和磁铁12，悬臂梁连接组件2一般是由铁类金属合成，所以悬臂梁连接组件2和磁铁12放在同一轴上在电机运转时会有可能吸附在一起，若是普通电机运转可能对磁铁12和悬臂梁连接组件2两者损坏不大，但是两者持久性摩擦最后肯定会导致损坏，若是高速电机运转时磁铁和悬臂梁连接组件2吸附在一块两者的损害及其的大，高速电机通常转速超过250000r/min，磁铁12和悬臂梁连接组件2转速不同，摩擦性增加，还有可能电机的其他零部件损坏，所以定位圈13位于磁铁12与悬臂梁连接组件2之间应设有定位圈13，防止悬臂梁连接组件2和磁铁12吸附一起，同时对磁铁12或悬臂梁连接组件2进行限位，防止电机的损坏，为了防止磁铁12从转子轴11脱落，其在磁铁12的另一侧设有防止脱落的垫片14，确保磁铁12与定子的相对位置关系，保证电机的正常运行，需要说明的，其可以根据实际实用情况进行选择性的安装或不安装垫片14，不做强制要求。
34.本实施例中，悬臂梁连接组件2包括第一轴承21、第二轴承22和轴承定位装置23，第一轴承21、第二轴承22和轴承定位装置23套装在转子1上，轴承定位装置23位于第一轴承21和第二轴承22之间，第一轴承21和第二轴承22外侧与支架3固定连接，第一轴承21、第二轴承22和轴承定位装置23组合成悬臂梁连接组件2，使用两个轴承其整个悬臂梁连接组件2结构稳定性强，会使在电机运转时更加稳定，但是轴承与轴承之间需要分开，若两者挨在一起，会使电机工作中运转平衡差，所以轴承与轴承之间需要安装放置一个轴承定位装置23，轴承定位装置23用于将两个轴承隔开，具体的轴承与轴承之间的距离需要根据转子轴1的长度来判定，轴承与轴承之间不能距离太远，否则的轴承之间的同心度不好控制，也会导致电机的运转不平衡。
35.优选的，悬臂梁连接组件2还包括轴筒24，轴筒24固定套在第一轴承21和第二轴承22上，轴筒24外侧与支架3连接，轴筒24固定套在轴承上，轴筒24是为了更好的固定轴承的位置，避免电机在运转过程中，轴承在转子轴11上左右移动，使电机运转不稳定，且没有安全性。轴筒24固定外侧固定在电机的支架3上，轴承之间的同心度误差减少，电机运转平衡
提升，也就减少了电机运转时的噪音。轴承是悬臂梁结构中的重要零部件，主要是支承转子轴11的旋转，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，但是在之前的在悬臂梁结构中，轴承设置在转子轴11的两端，两个轴承之间距离太远，在悬臂梁装配时不好控制两个轴承的同心度，导致电机运转不平衡。
36.本实施例中，悬臂梁连接组件2可以为一个宽的轴承，用于连接支架和转子，当然悬臂梁连接组件2也可以不止使用一个轴承或者两个轴承，也可以使用多个轴承，多个轴承可以是依次并排安装，也使用轴承定位装置11将轴承和轴承之间隔开，多轴承的使用也可以使电机运转更稳定，但是整个电机的制造费用也会随之增加，其中上述轴承可以用滚动轴承或者调心滚子轴承或者调心球轴承等。
37.本实施例中，轴承定位装置23上可以设有弹簧231，弹簧231套在轴承定位装置23上，弹簧231两端与第一轴承21和第二轴承22抵接，但是弹簧两端与轴承抵接时，不可以与轴承内圈和油封抵接，只能与轴承的外圈抵接，若弹簧与内圈抵接会导致内圈无法与转子轴一起旋转，若与油封抵接，起不到预压的目的。弹簧231的设置是为了达到预压目的。当滚珠轴承用在电机等上时，在轴方向上加有负载使径向游隙变为0。加预压是因为有径向游隙时，滚珠的旋转振动就大，还有轴承的刚性减弱旋转振动大等情况，加在轴向的负荷称为预压。预压并不是随意决定的，应根据轴承大小来抉择。预置压取得过大，会缩短使用寿命，而且摩擦力矩也变大。预置压取得过小，又会增大振动、刚性变差，造成滚道面的微振磨损。因此，在使用滚珠轴承时，正确设定预置压是非常重要的。所谓面压，是指给滚珠轴承施加预置压时，滚珠与轨道槽的接触部分产生变形从而形成一个随圆状的接触面积，滚珠与轨道槽的接触部分上产生的垂直方向的分力(滚动体负载)除以椭圆面积所得的值。弹簧231两端可以设有弹簧垫片232，弹簧垫片232与第一轴承21和第二轴承22抵接，弹簧231两端与弹簧垫片232抵接，弹簧垫片232作用是为了弹簧与轴承更好的抵接，加大紧固接触面积，若弹簧与轴承直接接触的话，可能在电机高速运转的过程中，弹簧与轴承的接触面不够大，而导致弹簧脱落轴承，就达不到预压的效果。
38.本实施例中，支架3包括转子套筒33和定子安装架34，安装孔32设置在转子套筒33上，定子安装槽31设置在定子安装架34上，转子套筒33和定子安装架34之间设有一个以上支撑梁35，支撑梁35连接转子套筒33和定子安装架34，支撑梁35、转子套筒33和定子安装架34形成一个支架3，支撑梁35以转子套筒33为中心呈周向分布设置，这样设置更加稳固性更高。支撑梁35可设有一个，但是一个稳定性不高，不适合电机的高速的运转，支撑梁建议设置最好设置三个及三个以上，优选的为，支撑梁35为2-4个，如图1，支撑梁35为3个。
39.本实施例中，支撑梁35外侧设有加强筋36，加强筋36为环形，加强筋36位于定子安装架34与转子套筒33之间，加强筋36与支撑梁35固定连接，加强筋36用于进一步稳定支架结构。
40.本实施例中，支架3内侧设有一个以上固定柱37，定子4外侧与固定柱37对应设有固定孔41，固定柱37插装在固定孔41内，定子4与支架3固定连接；或者支架3内侧设有一个以上固定孔41，定子4外侧与固定柱37对应设有固定孔41，固定柱37插装在固定孔41内，定子4与支架3固定连接，也可以采用其他连接结构，将定子4固定在支架3上，例如通过螺栓进行固定连接，或者是支架3与定子为一体成型结构。
41.本实施例中，单臂悬臂梁电机还包括第一导风道5和第二导风道6，第一导风道5上
对应支撑梁35设有开口51，开口51套装在支撑梁35上，第一导风道5与支撑梁35连接，第一导风道5置于加强筋36内侧，第二导风道6位于第一导风道5上方，第二导风道6与支撑梁35通过螺栓固定连接。导风道的作用是将空气导入牵引至电机，给电机散热，双风道的，其中第一导风道5的上的叶片个数少于第二导风道6的上的叶片个数，使其具有更好的降噪效果。
42.本实施例中，支撑梁形成弯折结构方便进行转子、定子和导风道安装，具体的支撑梁包括第一支撑板351、第二支撑板352、第三支撑板353、第四支撑板354和第五支撑板357，第一支撑板351一端与转子套筒固定连接，第一支撑板351另一端与第二支撑板352一端固定连接，第二支撑板352呈斜外侧方设置，第二支撑板352另一端与第三支撑板353一端固定连接，第三支撑板353与转子套筒平行设置，第三支撑板353另一端与第四支撑板354一端固定连接，第四支撑板354与第一风道平行设置，第四支撑板354另一端与加强筋固定连接且与第五支撑板357与一端连接，第五支撑板357与定子4平行，第五支撑板357与定子4外侧固定连接，第三支撑板353和第四支撑板354之间设有第一倒角355，第一支撑板351和第二支撑板352之间设有第二倒角356，第一倒角355与第一导风道5对应，第二倒角356与第二导风道6对应，采用第一支撑板351、第二支撑板352、第三支撑板353、第四支撑板354、第五支撑板357、第一倒角355和第二倒角356为了方便放置第一导风道5和第二导风道6，这样第一导风道5和第二导风道6与支撑架更好的连接。
43.本实施例中，支架3四周设有风口38，风口38位于加强筋36与定子安装架34之间，当电机运转时，风从导风道进入，也可以风口38进入或出去，这样更能快速给电机散热，具体的是从风口38进入或出去，可以根据实际实用环境进行调整。
44.本实施例中，还有提供带有涡轮扇叶7的单臂悬臂梁电机，在转子上的对应风道的一端可以设置一个涡轮扇叶7，具有涡轮扇叶7的单臂悬臂梁电机，方便应用于智能清洁机器人上，实现智能清洁机器人低噪音的工作，例如智能擦窗机、智能扫地机、智能拖地机等等。
45.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。