[發明專利]一種角接觸球軸承支撐的超聲電機及定子與轉子預緊方法

有效

• 申請號: 201610480063.0
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN105897039B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 曲華杰;溫眾普;曲建俊;宋寶玉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 高志光

1.一種角接觸球軸承支撐的超聲電機，其特征在于：它包括上蓋(5)、底座(17)、轉子軸(8)、轉子(14)、定子(2)、彈簧套筒(4)和兩個角接觸球軸承(7)；

上蓋(5)和底座(17)可拆卸連接，上蓋(5)和底座(17)上加工有相同內徑的同軸通孔；兩個同軸通孔內各安裝有一個角接觸球軸承(7)，兩個角接觸球軸承(7)背對背布置，轉子軸(8)安裝在兩個角接觸球軸承(7)上，位于兩個角接觸球軸承(7)之間的轉子軸(8)上安裝有轉子法蘭(8-1)；

轉子(14)和定子(2)布置在轉子法蘭(20)和其中一個角接觸球軸承(7)之間，轉子(14)與轉子法蘭(8-1)固接，定子(2)安裝在底座(17)上，其中一個角接觸球軸承(7)與轉子(14)之間的轉子軸(8)上套裝有一個彈簧套筒(4)，轉子(14)的輪緣的端面上鋪設有與定子(2)接觸的一層環形摩擦材料(15)，定子(2)與底座(17)相鄰的端面上鋪設有一層環形壓電陶瓷(16)。

2.根據權利要求1所述的一種角接觸球軸承支撐的超聲電機，其特征在于：所述彈簧套筒(4)為螺旋壓縮彈簧、碟形彈簧或彈性圓孔套。

3.根據權利要求1或2所述的一種角接觸球軸承支撐的超聲電機，其特征在于：它還包括上軸承端蓋(10)和下軸承端蓋(1)；上軸承端蓋(10)安裝在上蓋(5)上，另一個角接觸球軸承(7)的外環與上軸承端蓋(10)的凸緣端面接觸，另一個角接觸球軸承(7)的內環與轉子法蘭(8-1)之間布置有內支撐墊片(9)，下軸承端蓋(1)安裝在底座(17)上。

4.根據權利要求3所述的一種角接觸球軸承支撐的超聲電機，其特征在于：它還包括上墊片(6)和下墊片(18)；上軸承端蓋(10)與上蓋(5)之間布置有上墊片(6)，下軸承端蓋(1)與底座(17)之間布置有下墊片(18)。

5.根據權利要求1、2或4所述的一種角接觸球軸承支撐的超聲電機，其特征在于：上蓋(5)和底座(17)采用止口配合對接，上蓋(5)和底座(17)加工有貫通的錐形通孔，錐形通孔內插裝有錐形定位銷(3)。

6.一種角接觸球軸承支撐的超聲電機的定子與轉子預緊方法，其特征在于：首先，將上蓋(5)和底座(17)通過止口和錐形定位銷(3)扣合，用螺釘緊固上蓋(5)和底座(17)，并放松下軸承端蓋(1)和角接觸球軸承(7)；然后，調整上蓋(5)和上軸承端蓋(10)之間的上墊片(6)的厚度，扣合上蓋(5)上的上軸承端蓋(10)，旋緊上軸承端蓋(10)上的六角頭螺栓(11)，在旋緊時，上蓋(5)上的上軸承端蓋(10)有向下移動的趨勢，通過上軸承端蓋(10)下端凸緣端面壓緊角接觸球軸承(7)的外圈，外圈受力傳遞給內圈，內圈通過內支撐墊片(9)和轉子法蘭(8-1)，把壓力傳遞到轉子(14)和定子(2)接觸界面，實現定子(2)和轉子(14)的初步預緊，在預緊中，用測力矩扳手測量轉子軸(8)的靜態力矩，即可完成定子(2)和轉子(14)的預緊，預緊定子(2)、轉子(14)，同時也可以預緊上端的角接觸球軸承(7)；最后，再調整下端蓋(1)和底座(17)之間的下墊片(18)的厚度，旋緊下端緊定螺栓(19)，推動底座(17)上的下軸承端蓋(1)，下軸承端蓋(1)的上端凸緣端面壓緊角接觸球軸承(7)的外圈，外圈通過滾動體將受力傳遞給內圈，內圈頂緊彈簧套筒(4)，彈簧套筒(4)壓緊轉子輪轂(14-1)，由于彈簧套筒(4)的變形剛度遠小于轉子腹板(14-2)的變形剛度，彈簧套筒(4)先變形，產生彈性壓縮力，給下端的角接觸球軸承(7)提供預緊力，同時該預緊力通過轉子輪轂(14-1)傳遞到轉子法蘭(8-1)，由于轉子輪轂(14-1)和轉子法蘭(8-1)的剛度都大于彈簧套筒(4)的剛度，預緊力經轉子法蘭(8-1)傳遞到內支撐墊片(9)，再傳遞到上端的角接觸球軸承(7)的內圈，內圈通過滾動體傳遞到外圈，傳遞到上軸承端蓋(10)，傳遞到上蓋(5)上，實現下端的角接觸球軸承(7)的預緊，同時使上端的角接觸球軸承(7)進一步預緊，最終實現定子(2)和轉子(14)的精確預緊。