一種端蓋水冷鉬合金齒輪電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，一種端蓋水冷鉬合金齒輪電動(dòng)機(jī)，電機(jī)外殼外壁上有引線窗口，定子固定在電機(jī)外殼內(nèi)孔上，轉(zhuǎn)子固定在電機(jī)主軸最大直徑處且與定子位置相對(duì)應(yīng)，前端蓋上有前螺釘固定在電機(jī)外殼前端面，前端蓋的前蓋軸承孔上固定著前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸的前軸承段；后端蓋上有后螺釘固定在電機(jī)外殼后端面，后端蓋的后蓋中心盲孔上固定著后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸的后軸承段，作為改進(jìn)：電機(jī)外殼與前端蓋之間密封固定有一個(gè)溝通件，電機(jī)外殼與后端蓋之間也密封固定有另一個(gè)溝通件；前端蓋固定有輪架構(gòu)件，輪架構(gòu)件與輸出齒輪之間有無內(nèi)圈軸承；輪架構(gòu)件的構(gòu)件支撐圓表面有一層鉬合金硬質(zhì)耐磨涂層。
【專利說明】一種端蓋水冷纟目合金齒輪電動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，對(duì)尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要 求，具體涉及一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 高速動(dòng)車組對(duì)牽引系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗彎 矩以及散熱高效等等，為此，歐美發(fā)達(dá)國家大都采用各種水冷結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行改進(jìn)。端蓋水冷 電機(jī)的漏水故障率直接關(guān)系到其可靠性，進(jìn)而關(guān)系到安全生產(chǎn)，具體而言，一旦其冷卻水路 中的冷卻水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，不但會(huì)影響電機(jī)的安全運(yùn)行，而且還影響整個(gè)生產(chǎn)安全運(yùn)行，帶 來極大的安全隱患?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的端蓋水冷電機(jī)防滲漏結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有 端蓋水冷電機(jī)防滲漏結(jié)構(gòu)加工難度大、對(duì)電機(jī)裝配質(zhì)量要求高、易喪失密封效果的問題。
[0003] 此外，鼠籠式電機(jī)除了以直聯(lián)方式輸出外，電機(jī)主軸只承受純扭矩。更多的時(shí)候是 伴隨有徑向彎矩的扭矩力方式輸出，如齒輪等等。相同功率和轉(zhuǎn)速的情況下，承載彎扭合成 的電機(jī)主軸直徑是承載純扭矩的電機(jī)主軸直徑的兩倍以上才能確保有足夠的安全系數(shù)。因 此，為了讓電機(jī)主軸還能承受彎矩力，不得不將電機(jī)主軸直徑成倍增大，最終導(dǎo)致一系列弊 端：電機(jī)軸承線速度也成倍增大，自身內(nèi)耗成倍增大，內(nèi)耗導(dǎo)致發(fā)熱量成倍增大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種端蓋水冷鑰合金齒輪電 動(dòng)機(jī)，由強(qiáng)制水循環(huán)冷卻替代風(fēng)冷，電機(jī)主軸只承受純扭矩，增設(shè)輪架構(gòu)件分擔(dān)彎矩負(fù)荷， 以減小電機(jī)主軸的直徑尺寸來適應(yīng)潛艇等水下作業(yè)設(shè)備等這種對(duì)尺寸空間以及使用壽命 有雙重苛刻要求的特殊場(chǎng)合。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋、電機(jī)主軸、定子、轉(zhuǎn) 子和輸出齒輪，所述的電機(jī)外殼下方有安裝腳板，所述的電機(jī)外殼外壁上有引線窗口，所述 的電機(jī)外殼兩端上有固定螺孔，所述的定子固定在所述的電機(jī)外殼內(nèi)孔上，所述的轉(zhuǎn)子固 定在所述的電機(jī)主軸最大直徑處且與所述的定子位置相對(duì)應(yīng)，所述的前端蓋上有前螺釘固 定在所述的電機(jī)外殼前端面，所述的前端蓋的前蓋軸承孔上固定著前軸承外圓，前軸承內(nèi) 孔固定著所述的電機(jī)主軸的前軸承段；所述的后端蓋上有后螺釘固定在所述的電機(jī)外殼后 端面，所述的后端蓋的后蓋中心盲孔上固定著后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī) 主軸的后軸承段，作為改進(jìn)：所述的電機(jī)外殼與所述的前端蓋之間密封固定有一個(gè)溝通件， 所述的電機(jī)外殼與所述的后端蓋之間也密封固定有另一個(gè)溝通件；所述的前端蓋固定有輪 架構(gòu)件，輪架構(gòu)件與所述的輸出齒輪之間有無內(nèi)圈軸承；所述的輪架構(gòu)件的外軸承支撐圓 表面有一層厚度為〇. 51至0. 59毫米的鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層； 所述的鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層的材料由如下重量百分比的元素組成：Mo (鑰):12?13%、 Cu (銅）:8 ?9%、Ni (鎳）:6 ?7%、A1 (鋁）:4 ?5%%、Cr (鉻）:3 ?4%、W(鎢）：2. 7 ?2. 9%、 C (碳):1. 1?1. 3%,余量為Fe (鐵）及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn (錫）少于 0.05%、Si (硅）少于 0.20%、Mn (錳）少于 0.25%、S (硫）少于 0? 010%、P (磷） 少于0. 015% ;所述的鑰合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：每立方厘米密度為8. 3克； 洛氏硬度HRC值為55?57。
[0006] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的電機(jī)外殼的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層，冷卻夾層繞開 所述的引線窗口布置，所述的冷卻夾層兩端都一個(gè)有交流水孔與所述的固定螺孔錯(cuò)位布 置，交流水孔外端有溝通臺(tái)階孔；所述的后端蓋有后蓋通孔與所述的電機(jī)外殼后端面上的 固定螺孔相對(duì)應(yīng)，所述的后端蓋有一個(gè)端蓋臺(tái)階孔與所述的電機(jī)外殼后端面上的交流水孔 相對(duì)應(yīng)，所述的后端蓋有后蓋通孔與所述的電機(jī)外殼后端面上的固定螺孔相對(duì)應(yīng)，所述的 后端蓋有一個(gè)端蓋臺(tái)階孔與所述的電機(jī)外殼后端面上的交流水孔相對(duì)應(yīng)；所述的前端蓋有 前蓋通孔與所述的電機(jī)外殼前端面上的固定螺孔相對(duì)應(yīng)，所述的前端蓋也有一個(gè)端蓋臺(tái)階 孔與所述的電機(jī)外殼前端面上的交流水孔相對(duì)應(yīng)；所述的前端蓋和所述的后端蓋上都有進(jìn) 出水管螺孔，進(jìn)出水管螺孔底端有冷卻水進(jìn)出孔，冷卻水進(jìn)出孔經(jīng)過垂直通孔與所述的端 蓋臺(tái)階孔聯(lián)通著；所述的溝通件外圓上有兩環(huán)密封圈分別位于所述的端蓋臺(tái)階孔和所述的 溝通臺(tái)階孔之中。
[0007] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的輪架構(gòu)件的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔與所述的電機(jī)主軸的主軸外 伸段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，所述的輪架構(gòu)件的外軸承支撐圓支撐著所述的無內(nèi)圈軸承上的圓柱 滾針，所述的無內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的輸出齒輪的齒輪臺(tái)階孔內(nèi)圓壁 上，所述的齒輪臺(tái)階孔底面上有齒輪花鍵孔與所述的電機(jī)主軸上的軸端花鍵之間為花鍵齒 圓周嚙合的軸向可滑動(dòng)配合，所述的軸端花鍵的端面上有軸端螺孔，軸端螺孔上配合有臺(tái) 階防松螺釘限制著軸向定位擋圈的軸向位移，軸向定位擋圈外緣部位固定在所述的齒輪花 鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的輸出齒輪的軸向位移。
[0008] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的軸向定位擋圈外側(cè)面上有防松擋片與所述的軸向定位擋 圈一起，被擋圈螺釘固定在所述的齒輪花鍵孔外端平面上；所述的防松擋片有擋片拐角邊 緊貼著所述的臺(tái)階防松螺釘?shù)膬善竭厯跫缑鄙系娜我庖黄竭吷稀?br> [0009] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的輸出齒輪外圓上有漸開線輪齒，所述的輸出齒輪外端面 上有齒輪端面螺孔，所述的齒輪臺(tái)階孔上有齒輪退刀槽和齒輪卡槽，齒輪卡槽中活動(dòng)配合 有齒輪孔用卡環(huán)，所述的齒輪臺(tái)階孔底角位置上放置有齒輪調(diào)節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側(cè) 分別貼著所述的齒輪孔用卡環(huán)和所述的齒輪調(diào)節(jié)圈。
[0010] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的輪架構(gòu)件上有構(gòu)件法蘭，構(gòu)件法蘭內(nèi)側(cè)有構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外 圓與所述的前蓋軸承孔之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與所述的外軸承支撐圓之間具有 同軸度關(guān)系；所述的前端蓋外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面，前蓋凹臺(tái)面上有五至六個(gè)前蓋螺孔，所 述的構(gòu)件法蘭上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔與所述的前蓋螺孔相對(duì)應(yīng)；所述的前蓋凹臺(tái)面與所述 的前蓋軸承孔之間具有五級(jí)公差精度的垂直度關(guān)系。
[0011] 本發(fā)明具有以下有益效果： 一、 電機(jī)外殼與前端蓋以及后端蓋之間分別有一個(gè)溝通件，使得冷卻水路的密封不再 過分依賴端面緊貼，因而降低了對(duì)端蓋的內(nèi)側(cè)端面、機(jī)座的端面的平面度要求，由此降低了 加工難度和對(duì)電機(jī)裝配質(zhì)量要求； 二、 在電機(jī)的前端蓋上設(shè)置輪架構(gòu)件，分擔(dān)了所有的彎矩負(fù)荷，使得電機(jī)主軸只承受純 扭矩，相同功率下的電機(jī)主軸直徑可減少一半，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)整體具有突破性的緊湊。由 于滿足在額定功率的前提下，在設(shè)計(jì)上可以將求電機(jī)主軸的直徑做到極限小，只承受純扭 矩，同時(shí)，由于輪架構(gòu)件整體形狀屬于空心短管，因此結(jié)構(gòu)剛性超強(qiáng)，能承受更大的徑向力。 兩者結(jié)合，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了既能將電機(jī)整體尺寸做得緊湊，又能承受更大的徑向力，運(yùn)行更加 可靠，從而延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命； 構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與外軸承支撐圓之間具有同軸度關(guān)系，確保電機(jī)主軸與輸出齒輪也具 有同軸度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)輸出齒輪平穩(wěn)同軸旋轉(zhuǎn)。在電機(jī)前端蓋上設(shè)置輪架構(gòu)件，分擔(dān)了所有的 彎矩負(fù)荷，使得電機(jī)主軸只承受純扭矩，相同功率下的電機(jī)主軸直徑可減少一半，最終實(shí)現(xiàn) 電動(dòng)機(jī)整體具有突破性的緊湊； 輪架構(gòu)件的外軸承支撐圓表面有一層厚度為〇. 51至0. 59毫米的鑰合金硬質(zhì)耐磨涂 層，具備超強(qiáng)的耐磨性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0013] 圖2是圖1中的電機(jī)外殼10放大剖面示意圖。
[0014] 圖3是圖2側(cè)視圖。
[0015] 圖4是圖1中的溝通件17放大剖面示意圖。
[0016] 圖5是圖1中的輪架構(gòu)件80和輸出齒輪90所處部位的大剖面示意圖。
[0017] 圖6是圖5中局部再放大剖面示意圖。
[0018] 圖7是圖5中的輸出齒輪90-側(cè)視圖。
[0019] 圖8是圖5中的輸出齒輪90放大剖面示意圖。
[0020] 圖9是圖1中的前端蓋20放大剖面示意圖。
[0021] 圖10是圖9的A向側(cè)視圖。
[0022] 圖11是圖1中的后端蓋30放大剖面示意圖。
[0023] 圖12是圖11的B向側(cè)視圖。
[0024] 圖13是圖1中的輪架構(gòu)件80放大剖面示意圖。
[0025] 圖14是輪架構(gòu)件80由特殊夾具裝夾加工的剖面示意圖。
[0026] 圖15是圖14左側(cè)視圖。
[0027] 圖16是圖14中的左脹套15或右脹套16的剖面示意圖。
[0028] 圖17是圖16右側(cè)視圖。
[0029] 圖18是圖16左側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明： 一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼10、前端蓋20、后端蓋30、電機(jī)主軸 40、定子51、轉(zhuǎn)子52和輸出齒輪90,電機(jī)外殼10下方有安裝腳板11，電機(jī)外殼10外壁上有 引線窗口 50,電機(jī)外殼10兩端上有固定螺孔88,定子51固定在電機(jī)外殼10內(nèi)孔上，轉(zhuǎn)子 52固定在電機(jī)主軸40最大直徑處且與定子51位置相對(duì)應(yīng)，前端蓋20上有前螺釘21固定 在電機(jī)外殼10前端面，前端蓋20的前蓋軸承孔24上固定著前軸承25外圓，前軸承25內(nèi) 孔固定著電機(jī)主軸40的前軸承段45 ;后端蓋30上有后螺釘31固定在電機(jī)外殼10后端面， 后端蓋30的后蓋中心盲孔34上固定著后軸承35外圓，后軸承35內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40 的后軸承段43,作為改進(jìn)：電機(jī)外殼10與前端蓋20之間密封固定有一個(gè)溝通件17,電機(jī)外 殼10與后端蓋30之間也密封固定有另一個(gè)溝通件17 ;前端蓋20固定有輪架構(gòu)件80,輪架 構(gòu)件80與輸出齒輪90之間有無內(nèi)圈軸承60 ;輪架構(gòu)件80的外軸承支撐圓89表面有一層 厚度為〇. 51至0. 59毫米的鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層； 鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層的材料由如下重量百分比的元素組成：Mo (鑰):12?13%、Cu (銅)： 8 ?9%、Ni (鎳）：6 ?7%、A1 (鋁）：4 ?5%%、Cr (鉻）：3 ?4%、W(鎢）：2. 7 ?2. 9%、C (碳）： 1. 1?1. 3%,余量為Fe (鐵）及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn (錫） 少于0? 05%、Si (硅）少于0? 20%、Mn (錳）少于0? 25%、S (硫）少于0? 010%、P (磷）少于 0. 015% ;所述的鑰合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：每立方厘米密度為8. 3克；洛氏 硬度HRC值為55?57。
[0031] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：電機(jī)外殼10的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層22,冷卻夾層22繞 開引線窗口 50布置，冷卻夾層22兩端都一個(gè)有交流水孔18與固定螺孔88錯(cuò)位布置，交流 水孔18外端有溝通臺(tái)階孔19 ;后端蓋30有后蓋通孔75與電機(jī)外殼10后端面上的固定螺 孔88相對(duì)應(yīng)，后端蓋30有一個(gè)端蓋臺(tái)階孔55與電機(jī)外殼10后端面上的交流水孔18相對(duì) 應(yīng)，后端蓋30有后蓋通孔75與電機(jī)外殼10后端面上的固定螺孔88相對(duì)應(yīng)，后端蓋30有 一個(gè)端蓋臺(tái)階孔55與電機(jī)外殼10后端面上的交流水孔18相對(duì)應(yīng)；前端蓋20有前蓋通孔 65與電機(jī)外殼10前端面上的固定螺孔88相對(duì)應(yīng)，前端蓋20也有一個(gè)端蓋臺(tái)階孔55與電 機(jī)外殼10前端面上的交流水孔18相對(duì)應(yīng)；前端蓋20和后端蓋30上都有進(jìn)出水管螺孔39， 進(jìn)出水管螺孔39底端有冷卻水進(jìn)出孔38,冷卻水進(jìn)出孔38經(jīng)過垂直通孔37與端蓋臺(tái)階孔 55聯(lián)通著；溝通件17外圓上有兩環(huán)密封圈200分別位于端蓋臺(tái)階孔55和溝通臺(tái)階孔19之 中。
[0032] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：輪架構(gòu)件80的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84與電機(jī)主軸40的主軸外伸段 46之間有旋轉(zhuǎn)空隙48,輪架構(gòu)件80的外軸承支撐圓89支撐著無內(nèi)圈軸承60上的圓柱滾 針68,無內(nèi)圈軸承60上的滾針外圈69的外圓固定在輸出齒輪90的齒輪臺(tái)階孔96內(nèi)圓壁 上，齒輪臺(tái)階孔96底面上有齒輪花鍵孔94與電機(jī)主軸40上的軸端花鍵49之間為花鍵齒 圓周嚙合的軸向可滑動(dòng)配合，軸端花鍵49的端面上有軸端螺孔47,軸端螺孔47上配合有臺(tái) 階防松螺釘74限制著軸向定位擋圈70的軸向位移，軸向定位擋圈70外緣部位固定在齒輪 花鍵孔94外端平面上，繼而限制了輸出齒輪90的軸向位移。
[0033] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：軸向定位擋圈70外側(cè)面上有防松擋片71與軸向定位擋圈70 - 起，被擋圈螺釘77固定在齒輪花鍵孔94外端平面上；防松擋片71有擋片拐角邊72緊貼著 臺(tái)階防松螺釘74的兩平邊擋肩帽73上的任意一平邊上。
[0034] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：輸出齒輪90外圓上有漸開線輪齒99,輸出齒輪90外端面上有 齒輪端面螺孔97,齒輪臺(tái)階孔96上有齒輪退刀槽93和齒輪卡槽98,齒輪卡槽98中活動(dòng)配 合有齒輪孔用卡環(huán)91，齒輪臺(tái)階孔96底角位置上放置有齒輪調(diào)節(jié)圈92,滾針外圈69兩側(cè) 分別貼著齒輪孔用卡環(huán)91和齒輪調(diào)節(jié)圈92。
[0035] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：輪架構(gòu)件80上有構(gòu)件法蘭87,構(gòu)件法蘭87內(nèi)側(cè)有構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán) 82外圓與前蓋軸承孔24之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓與外軸承支撐圓89之間具 有同軸度關(guān)系；前端蓋20外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面29,前蓋凹臺(tái)面29上有五至六個(gè)前蓋螺 孔27,構(gòu)件法蘭87上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔85與前蓋螺孔27相對(duì)應(yīng)；構(gòu)件螺釘28穿越構(gòu) 件枕孔85與前蓋螺孔27相配合，將輪架構(gòu)件80固定在前蓋凹臺(tái)面29上；所述的前蓋凹臺(tái) 面29與所述的前蓋軸承孔24之間具有五級(jí)公差精度的垂直度關(guān)系。
[0036] 實(shí)施例中，8顆前螺釘21與電機(jī)外殼10前端面的固定螺孔88相配合，將前端蓋 20固定在電機(jī)外殼10前端面；8顆后螺釘31與電機(jī)外殼10后端面的固定螺孔88相配合， 將后端蓋30固定在電機(jī)外殼10后端面。
[0037] 輪架構(gòu)件80的外軸承支撐圓89表面有一層厚度為0. 55毫米的鑰合金硬質(zhì)耐磨 涂層。
[0038] 鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層的材料由如下重量百分比的元素組成：Mo :12. 5%、Cu : 8. 5%、Ni :6. 5%、A1 :4. 5%%、Cr :3. 5%、W :2. 8%、C: 1. 2%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；所述雜 質(zhì)的重量百分比含量為：Sn為0.04%、Si為0.15%、Mn為0.16%、S為0.008%、P為0.010%; 鑰合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：每立方厘米密度為8. 3克；洛氏硬度HRC值為 56 〇
[0039] 本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是：電機(jī)外殼10與前端蓋20之間密封固定有一個(gè)溝通件 17,電機(jī)外殼10與后端蓋30之間也密封固定有另一個(gè)溝通件17 ;溝通件17外圓上有兩環(huán) 密封圈200分別位于端蓋臺(tái)階孔55和溝通臺(tái)階孔19之中。將前端蓋20上的交流水孔18 與后端蓋30上的交流水孔18之間通過電機(jī)外殼10的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層22相溝 通，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)外殼10冷卻散熱。
[0040] 本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是：輪架構(gòu)件80之中位于構(gòu)件法蘭87外側(cè)外軸承支撐 圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間的同軸度為100毫米單位尺寸的誤差小于或等于0. 001毫 米。為了確保輪架構(gòu)件80上的外軸承支撐圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間具有高精度同 軸度，采用以下加工方法步驟： 一、特殊夾具準(zhǔn)備過程： (一） 同心圓棒44兩端分別有圓棒左中心孔41和圓棒右中心孔42,同心圓棒44外圓 是以圓棒左中心孔41與圓棒右中心孔42為中心一次性精磨而成，確保同心圓棒44外圓是 以圓棒左中心孔41與圓棒右中心孔42為中心； (二） 左脹套15和右脹套16都包括：開口雙錐外圈56、開口雙錐內(nèi)圈57、光孔錐鍥環(huán) 58、螺孔錐鍥環(huán)59以及平面軸承54和脹套螺栓53 ; 當(dāng)脹套螺栓53依次穿越平面軸承54和光孔錐鍥環(huán)58與螺孔錐鍥環(huán)59旋轉(zhuǎn)配合時(shí)， 可以同步控制光孔錐鍥環(huán)58與螺孔錐鍥環(huán)59之間相互靠近，分別將開口雙錐外圈56向外 脹撐緊構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84以及將開口雙錐內(nèi)圈57向內(nèi)脹抱緊同心圓棒44外圓； (三） 雞心夾具66形狀為"V"字形組合半圓形，雞心夾具66半圓形上方有夾具凸臺(tái) 63,夾具凸臺(tái)63 -側(cè)面上有夾具橫桿61，夾具凸臺(tái)63以及雞心夾具66半圓形之間有夾具 螺孔64貫通，夾具螺栓62穿越夾具螺孔64可以將不同直徑的工件固定在雞心夾具66的 "V"字形兩側(cè)上。
[0041] 二、粗加工和激光噴涂： (一）、將輪架構(gòu)件80按照?qǐng)D紙尺寸要求加工，其中外軸承支撐圓89外圓表面單邊尺 寸小于圖紙要求0. 51至0. 59毫米，其余尺寸加工至預(yù)留0. 2至0. 3毫米精磨余量，同時(shí)保 留構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84不加工； (二）、采用激光噴涂方法，將鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層噴涂到外軸承支撐圓89外圓表面， 至單邊尺寸大于圖紙要求0. 2至0. 3毫米。
[0042] 三、精磨過程： (一） 將經(jīng)過粗加工并完成激光噴涂的輪架構(gòu)件80進(jìn)行預(yù)加工，以外軸承支撐圓89外 圓表面和構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓表面同時(shí)為基準(zhǔn)，加工構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84至圖紙尺寸要求； (二） 脹緊連接，將左脹套15和右脹套16的開口雙錐外圈56分別套在同心圓棒44外 圓，將左脹套15和右脹套16的開口雙錐內(nèi)圈57分別對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84靠近兩端，將左 脹套15和右脹套16上的脹套螺栓分別擰緊，使得左脹套15和右脹套16上的光孔錐鍥環(huán) 58與螺孔錐鍥環(huán)59之間相互靠近，分別將開口雙錐外圈56向外脹撐緊構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84以 及將開口雙錐內(nèi)圈57向內(nèi)脹抱緊同心圓棒44外圓； (三） 雞心夾具66上的夾具螺栓62穿越夾具螺孔64并擰緊將同心圓棒44外圓固定 在雞心夾具66的"V"字形兩側(cè)上； (四） 將同心圓棒44上的圓棒左中心孔41和圓棒右中心孔42分別與磨床頭中心頂錐 和磨床尾部頂錐，再雞心夾具66上的夾具橫桿61搭扣住磨床頭轉(zhuǎn)盤，使得輪架構(gòu)件80可 以隨著磨床頭轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步旋轉(zhuǎn)； (五） 推進(jìn)精磨砂輪將構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓精磨至圖紙所要求尺寸；退出精磨砂輪移 至外軸承支撐圓89位置，推進(jìn)精磨砂輪將外軸承支撐圓89外圓精磨至圖紙所要求尺寸， 至此，位于構(gòu)件法蘭87兩側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82和外軸承支撐圓89 -次夾裝精磨過程完成， 避免了常規(guī)加工位于構(gòu)件法蘭87兩側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82和外軸承支撐圓89必須要掉頭兩 次夾裝的加工工藝程序所帶來的不同軸誤差，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是位于構(gòu)件法蘭87 外側(cè)外軸承支撐圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間的同軸度為100毫米單位尺寸的誤差小于 或等于0. 001毫米。
[0043] 四、整體組裝： 將定子51固定在電機(jī)外殼10內(nèi)孔上，將轉(zhuǎn)子52固定在電機(jī)主軸40最大直徑處且與定 子51位置相對(duì)應(yīng)，用八顆前螺釘21將前端蓋20固定在電機(jī)外殼10的前蓋凹臺(tái)面29上， 前端蓋20的前蓋軸承孔24上固定著前軸承25外圓，前軸承25內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40的 前軸承段45 ; 用另外八顆前螺釘21將后端蓋30固定在電機(jī)外殼10后端面，后端蓋30的后蓋中心 盲孔34上固定著后軸承35外圓，后軸承35內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40的后軸承段43 ;電纜 線穿越位于電機(jī)外殼10上的引線窗口 50,可連接到外接控制電源。
[0044] 組裝的關(guān)鍵步驟包括： (一）輪架構(gòu)件80安裝 將輪架構(gòu)件80上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82與前端蓋20上的前蓋軸承孔24近外端處過渡配合， 并用構(gòu)件螺釘28穿越輪架構(gòu)件80上的構(gòu)件枕孔85與前端蓋20上的前蓋螺孔27相配合，將 輪架構(gòu)件80上的構(gòu)件法蘭87與前端蓋20上的前蓋凹臺(tái)面29緊貼固定，使得輪架構(gòu)件80上 的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84與電機(jī)主軸40的主軸外伸段46外輪廓之間有一毫米的旋轉(zhuǎn)空隙48。
[0045] (二）安裝滾針外圈69 無內(nèi)圈軸承60選用RNA型分離式無內(nèi)圈軸承。
[0046] 先將齒輪調(diào)節(jié)圈92間隙配合放入輸出齒輪90上的齒輪臺(tái)階孔96之中并越過齒 輪退刀槽93貼在齒輪孔底面95上；再將無內(nèi)圈軸承60上的滾針外圈69過盈0. 01毫米配 合壓入輸出齒輪90上的齒輪臺(tái)階孔96之中，再將齒輪孔用卡環(huán)91用專用工具放入齒輪卡 槽98內(nèi)，使得滾針外圈69兩側(cè)分別貼著齒輪孔用卡環(huán)91和齒輪調(diào)節(jié)圈92。
[0047] (三）輸出齒輪90與電機(jī)主軸40之間的連接 將固定在輸出齒輪90上的滾針外圈69連連同圓柱滾針68 -起套入固定在外軸承支 撐圓89上一部分，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)輸出齒輪90,使得輸出齒輪90上的齒輪花鍵孔94與電機(jī)主軸 40上的軸端花鍵49對(duì)準(zhǔn)相配合，繼續(xù)推壓輸出齒輪90,使得滾針外圈69上的圓柱滾針68 整體與外軸承支撐圓89完全相配合； 先取用臺(tái)階防松螺釘74穿越軸向定位擋圈70中心孔后與電機(jī)主軸40上的軸端螺孔 47相配合，使得軸向定位擋圈70在臺(tái)階防松螺釘74上的兩平邊擋肩帽73與軸端花鍵49 外端面之間有一毫米軸向自由量； 再用五顆擋圈螺釘77穿越軸向定位擋圈70上的定位擋圈通孔76后與輸出齒輪90上 的齒輪端面螺孔97相配合，將軸向定位擋圈70也緊固在輸出齒輪90外端面上； 最后用一顆擋圈螺釘77依次穿越防松擋片71上的通孔和軸向定位擋圈70上的定位 擋圈通孔76后也與輸出齒輪90上的齒輪端面螺孔97相配合，使得防松擋片71上的擋片 拐角邊72對(duì)準(zhǔn)兩平邊擋肩帽73上的任意一平邊上，起到放松作用。
[0048] 安裝完畢。
[0049] 五、運(yùn)行： 當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電磁力產(chǎn)生的扭矩通過電機(jī)主軸40上的軸端花鍵49,經(jīng)輸出齒輪90上 的齒輪花鍵孔94傳遞給輸出齒輪90上的漸開線輪齒99,實(shí)現(xiàn)扭矩輸出。
[0050] 表1是本發(fā)明采用了輪架構(gòu)件80后的前軸承25所固定的電機(jī)主軸40的前軸承 段45徑向跳動(dòng)度微米與沒采用輪架構(gòu)件80的等功率電機(jī)的前軸承2所固定的電機(jī)主軸40 的前軸承段45徑向跳動(dòng)度微米的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較。
[0051] 表1前軸承段45部位的徑向跳動(dòng)度微米的數(shù)據(jù)比較

【權(quán)利要求】
1. 一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼（10)、前端蓋（20)、后端蓋（30)、電 機(jī)主軸（40)、定子（51)、轉(zhuǎn)子（52)和輸出齒輪（90)，所述的電機(jī)外殼（10)下方有安裝腳板 (11)，所述的電機(jī)外殼（10)外壁上有引線窗口（50)，所述的電機(jī)外殼（10)兩端上有固定螺 孔（88)，所述的定子（51)固定在所述的電機(jī)外殼（10)內(nèi)孔上，所述的轉(zhuǎn)子（52)固定在所述 的電機(jī)主軸（40)最大直徑處且與所述的定子（51)位置相對(duì)應(yīng)，所述的前端蓋（20)上有前 螺釘（21)固定在所述的電機(jī)外殼（10)前端面，所述的前端蓋（20)的前蓋軸承孔（24)上固 定著前軸承（25)外圓，前軸承（25)內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)主軸（40)的前軸承段（45);所 述的后端蓋（30)上有后螺釘（31)固定在所述的電機(jī)外殼（10)后端面，所述的后端蓋（30) 的后蓋中心盲孔（34)上固定著后軸承（35)外圓，后軸承（35)內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)主軸 (40)的后軸承段（43)，其特征是：所述的電機(jī)外殼（10)與所述的前端蓋（20)之間密封固 定有一個(gè)溝通件（17)，所述的電機(jī)外殼（10)與所述的后端蓋（30)之間也密封固定有另一 個(gè)溝通件（17);所述的前端蓋（20)固定有輪架構(gòu)件（80)，輪架構(gòu)件（80)與所述的輸出齒 輪（90)之間有無內(nèi)圈軸承（60);所述的輪架構(gòu)件（80)的外軸承支撐圓（89)表面有一層厚 度為0. 51至0. 59毫米的鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層；所述的鑰合金硬質(zhì)耐磨涂層的材料由如下 重量百分比的元素組成：Mo (鑰）：12?13%、Cu (銅）：8?9%、Ni (鎳）：6?7%、A1 (鋁）： 4 ?5%%、Cr (鉻）：3 ?4%、W(鎢）：2. 7 ?2. 9%、C (碳）：1. 1 ?1. 3%，余量為 Fe (鐵）及不 可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn (錫）少于0. 05%、Si (硅）少于0. 20%、 Mn (錳）少于0.25%、S (硫）少于0? 010%、P (磷）少于0.015%;所述的鑰合金硬質(zhì)耐磨層 的材料主要性能參數(shù)為：每立方厘米密度為8. 3克；洛氏硬度HRC值為55?57。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的電機(jī)外 殼（10)的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層（22)，冷卻夾層（22)繞開所述的引線窗口（50)布置， 所述的冷卻夾層（22)兩端都一個(gè)有交流水孔（18)與所述的固定螺孔（88)錯(cuò)位布置，交流 水孔（18)外端有溝通臺(tái)階孔（19);所述的后端蓋（30)有后蓋通孔（75)與所述的電機(jī)外殼 (10)后端面上的固定螺孔（88)相對(duì)應(yīng)，所述的后端蓋（30)有一個(gè)端蓋臺(tái)階孔（55)與所述 的電機(jī)外殼（10)后端面上的交流水孔（18)相對(duì)應(yīng)，所述的后端蓋（30)有后蓋通孔（75)與 所述的電機(jī)外殼（10)后端面上的固定螺孔（88)相對(duì)應(yīng)，所述的后端蓋（30)有一個(gè)端蓋臺(tái) 階孔（55)與所述的電機(jī)外殼（10)后端面上的交流水孔（18)相對(duì)應(yīng)；所述的前端蓋（20) 有前蓋通孔（65)與所述的電機(jī)外殼（10)前端面上的固定螺孔（88)相對(duì)應(yīng)，所述的前端蓋 (20)也有一個(gè)端蓋臺(tái)階孔（55)與所述的電機(jī)外殼（10)前端面上的交流水孔（18)相對(duì)應(yīng)； 所述的前端蓋（20)和所述的后端蓋（30)上都有進(jìn)出水管螺孔（39)，進(jìn)出水管螺孔（39)底 端有冷卻水進(jìn)出孔（38)，冷卻水進(jìn)出孔（38)經(jīng)過垂直通孔（37)與所述的端蓋臺(tái)階孔（55) 聯(lián)通著；所述的溝通件（17)外圓上有兩環(huán)密封圈（200)分別位于所述的端蓋臺(tái)階孔（55)和 所述的溝通臺(tái)階孔（19)之中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的輪架構(gòu) 件（80)的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔（84)與所述的電機(jī)主軸（40)的主軸外伸段（46)之間有旋轉(zhuǎn)空隙 (48)，所述的輪架構(gòu)件（80)的外軸承支撐圓（89)支撐著所述的無內(nèi)圈軸承（60)上的圓柱 滾針（68 )，所述的無內(nèi)圈軸承（60 )上的滾針外圈（69 )的外圓固定在所述的輸出齒輪（90 ) 的齒輪臺(tái)階孔（96)內(nèi)圓壁上，所述的齒輪臺(tái)階孔（96)底面上有齒輪花鍵孔（94)與所述的 電機(jī)主軸（40)上的軸端花鍵（49)之間為花鍵齒圓周嚙合的軸向可滑動(dòng)配合，所述的軸端 花鍵（49)的端面上有軸端螺孔（47)，軸端螺孔（47)上配合有臺(tái)階防松螺釘（74)限制著軸 向定位擋圈（70)的軸向位移，軸向定位擋圈（70)外緣部位固定在所述的齒輪花鍵孔（94) 外端平面上，繼而限制了所述的輸出齒輪（90)的軸向位移。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的軸向定 位擋圈（70)外側(cè)面上有防松擋片（71)與所述的軸向定位擋圈（70) -起，被擋圈螺釘（77) 固定在所述的齒輪花鍵孔（94)外端平面上；所述的防松擋片（71)有擋片拐角邊（72)緊貼 著所述的臺(tái)階防松螺釘（74)的兩平邊擋肩帽（73)上的任意一平邊上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的輸出齒 輪（90)外圓上有漸開線輪齒（99)，所述的輸出齒輪（90)外端面上有齒輪端面螺孔（97)，所 述的齒輪臺(tái)階孔（96 )上有齒輪退刀槽（93 )和齒輪卡槽（98 )，齒輪卡槽（98 )中活動(dòng)配合有 齒輪孔用卡環(huán)（91)，所述的齒輪臺(tái)階孔（96)底角位置上放置有齒輪調(diào)節(jié)圈（92)，所述的滾 針外圈（69)兩側(cè)分別貼著所述的齒輪孔用卡環(huán)（91)和所述的齒輪調(diào)節(jié)圈（92)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種端蓋水冷鑰合金齒輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的輪架構(gòu) 件（80 )上有構(gòu)件法蘭（87 )，構(gòu)件法蘭（87 )內(nèi)側(cè)有構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82 )外圓與所述的前蓋軸承 孔（24)之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82)外圓與所述的外軸承支撐圓（89)之間具有同軸 度關(guān)系；所述的前端蓋（20)外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面（29)，前蓋凹臺(tái)面（29)上有五至六個(gè)前 蓋螺孔（27)，所述的構(gòu)件法蘭（87)上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔（85)與所述的前蓋螺孔（27)相 對(duì)應(yīng)；所述的前蓋凹臺(tái)面（29)與所述的前蓋軸承孔（24)之間具有五級(jí)公差精度的垂直度 關(guān)系。
【文檔編號(hào)】H02K7/116GK104505968SQ201510008147
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月8日
【發(fā)明者】張志雄 申請(qǐng)人:張志雄