[发明专利]电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置及方法

权利要求书

1.电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：其包括：主轴(4)、外套筒(7)、电机转子(8)、电机定子(9)、内套筒(13)、位移传感器(16)；

主轴的左右两端设置限位螺母(5)，左端限位螺母的右侧设有与主轴间隙配合的弹簧(3)；

内套筒的内侧壁在主轴上滑动，外侧壁包括内套筒左部和内套筒右部，内套筒左部是圆锥形侧壁且尖头朝左，内套筒右部是圆柱形侧壁；

外套筒包括外套筒左部、外套筒中部、外套筒右部，外套筒左部是圆筒状且内部容纳弹簧，外套筒中部具有第一凸缘，外套筒右部的外侧壁是圆柱形侧壁，内侧壁是圆锥形侧壁且尖头朝左，外套筒右部的内侧壁与内套筒左部的圆锥形侧壁滑动配合，位移传感器与主轴的右端连接来测量所述滑动配合的位移量；

电机转子套在外套筒的右部外，第一固定螺钉(1)穿过第一凸缘将外套筒与电机转子固定连接，电机定子套在电机转子外。

2.根据权利要求1所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：在弹簧和主轴左端限位螺母之间设置端盖(6)，其通过第二固定螺钉(2)固定到外套筒来限制弹簧向左的轴向移动。

3.根据权利要求2所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：所述端盖具有延伸部，其从左向右延伸插入弹簧和外套筒之间。

4.根据权利要求3所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：内套筒右部的右侧设置第二凸缘，安装在主轴右端上的预紧螺母(14)的预紧力作用在第二凸缘上。

5.根据权利要求4所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：还设置第三固定螺钉(12)，其穿过第二凸缘将外套筒右部的端面与电机转子固定连接。

6.根据权利要求5所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：该装置还包括电机外壳(11)，其罩在电机定子外。

7.根据权利要求6所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：该装置还包括侧盖(10)，其数量为2个，分别穿过主轴的左、右端，罩在电机外壳的侧面。

8.根据权利要求7所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：该装置还包括底座(15)，电机外壳通过支架固定在底座上，位移传感器固定在底座上。

9.根据权利要求1所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其特征在于：所述限位螺母的数量为3个，在主轴左端设置2个，在主轴右端设置1个。

10.根据权利要求1-9所述的电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)在主轴(4)上安装可以轴向滑动的内套筒(13)；

(2)在电机转子(8)上安装固定的外套筒(7)；

(3)将内套筒(13)和外套筒(7)进行配合，形成锥形面的配合；

(4)在内套筒(13)左端安装与主轴(4)间隙配合的弹簧(3)，然后在外套筒(7)左端安装端盖(6)，限制弹簧(3)向左的轴向位移，接下来在外套筒端盖(6)左端安装限位螺母(5)限制其向左的轴向位移；

(5)在主轴处于静止状态时，利用扭矩扳手通过预紧螺母(14)施加预紧力，进而推动内套筒(13)向左滑动，使得电机转子(8)与主轴(4)过盈配合，同时内套筒(13)向左滑动迫使其左端与主轴(2)间隙配合的弹簧(3)压缩，通过扭矩扳手得到使弹簧(3)压缩的力，利用弹簧弹力的计算公式，已知弹簧弹力和弹簧的弹性系数，计算出弹簧的压缩量，得到内套筒(13)的轴向位移量，再利用轴向和径向之间的转化计算公式，计算出初始过盈量；

(6)启动主轴，让其转速不断变化，或者使其达到一定的转速，在该转速下持续运转，在运转过程中，由于各旋转部件离心力的作用，过盈量逐渐变小，由于左端弹簧(3)弹力的作用使得内套筒(3)随着过盈量的逐渐减小而向右滑动，通过安装在右端的位移传感器测得内套筒(13)向右滑动的位移，过盈量不断减小，内套筒(13)不断向右滑动，通过位移传感器测得一系列的位移，然后利用测得的轴向计算出过盈变化量，同时分析过盈变化量对主轴的性能的影响，得出最佳过盈量。