本實用新型涉及純電動汽車驅(qū)動電機中的一種電機轉(zhuǎn)軸,特別涉及一種高轉(zhuǎn)速,高耐磨、高強度、驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù):
我國大城市的大氣污染已不能忽視,汽車尾氣排放是主要污染源之一,我國已有16個城市被列入全球大氣污染最嚴(yán)重的20個城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車,將來我國汽車持有量將成10倍地增加,石油進口就成為大問題。純電動汽車既節(jié)能又環(huán)保,無污染,噪聲小。因此在我國大力推廣電動汽車不是一個臨時的短期措施,而是意義重大的、長遠的戰(zhàn)略考慮。驅(qū)動電機系統(tǒng)是電動汽車三大核心系統(tǒng)之一,是車輛行駛的主要驅(qū)動系統(tǒng),其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo),直接影響車輛動力性;電機轉(zhuǎn)軸又是電機中的關(guān)鍵零部件,其材料,加工制造直接影響驅(qū)動電機的性能,進而決定了整車的主要性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型所采用的技術(shù)方案如下。
應(yīng)用于電動汽車的電機轉(zhuǎn)軸,由前段部、中間段部、后段部組成轉(zhuǎn)軸主體,中間段部開設(shè)有沿轉(zhuǎn)軸中心軸線方向布置并且位于轉(zhuǎn)軸兩端側(cè)的鍵槽,前端部布置有外花鍵,后段部布置有外螺紋,后段部的外螺紋處布置有沿中心軸線方向的槽體,前段部與后段部的中心位置均布置有中心孔。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
中間段部為第八段部,第八段部的左端連接前段部,第八段部的右端連接后段部,第八段部上設(shè)置有兩端對稱并且沿轉(zhuǎn)軸中心軸線布置的鍵槽。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
中心孔為C型。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
前段部包括第一段部、第二段部、第三段部、第四段部、第五段部、第六段部、第七段部,第八段部的左端依次布置有第七段部、第六段部、第五段部、第四段部、第三段部、第二段部、第一段部,第八段部與第七段部的連接位置處布置有淺溝槽,第五段部與第四段部的連接位置處布置有淺溝槽,第三段部的圓周表面設(shè)置有外花鍵,第一段部的圓周表面設(shè)置有外螺紋。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
后段部包括第九段部、第十段部、第十一段部、第十二段部、第十三段部、第十四段部,第八段部的右端依次布置有第九段部、第十段部、第十一段部、第十二段部、第十三段部、第十四段部,第九段部的圓周表面布置有外螺紋,第九段部上還開設(shè)有沿轉(zhuǎn)軸中心方向布置并且穿過外螺紋的槽體,第八段部的右端與第九段部的連接位置處布置有淺溝槽,第十一段部與第十二段部的連接位置處布置有淺溝槽。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
上述的第八段部的直徑為55-65mm,第七段部的直徑為65-75mm,第六段部的直徑為59-69mm,第五段部的直徑為50-60mm,第四段部的直徑為49-59mm,第三段部的直徑為46.8-55.8mm,第二段部的直徑為25-35mm,第一段部的直徑為19-29mm。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
第八段部的直徑為60mm,第七段部的直徑為70mm,第六段部的直徑為64mm,第五段部的直徑為55mm,第四段部的直徑為54mm,第三段部的直徑為51.8mm,第二段部的直徑為30mm,第一段部的直徑為24mm。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
上述的第九段部的直徑為55-65mm,第十段部的直徑為46.5-56.5mm,第十一段部的直徑為40-50mm,第十二段部的直徑為40-50mm,第十三段部的直徑為30-40mm,第十四段部的直徑為20-30mm。
上述技術(shù)方案的進一步改進。
第九段部的直徑為60mm,第十段部的直徑為51.5mm,第十一段部的直徑為45mm,第十二段部的直徑為45mm,第十三段部的直徑為35mm,第十四段部的直徑為25mm。
40Cr廣泛用于機械制造,特別是電機轉(zhuǎn)軸,這種鋼的機械性能較好;但是這是一種中碳鋼,淬火性能并不好,40Cr只可以淬硬至HRC42~46。但作為轎車驅(qū)動電機里的轉(zhuǎn)軸其有明顯的缺陷,磨損快,不適合高速重載的工作條件。
40Cr 的力學(xué)性能參數(shù)值為:抗拉強度(σb/MPa):≥980,屈服點(σs/MPa):≥785,斷后伸長率(δ5/%):≥9,斷面收縮率(ψ/%):≥45,沖擊吸收功(Aku2/J):≥47。
對本實用新型作出實質(zhì)性貢獻的發(fā)明人,經(jīng)過大量的工藝試驗,率先使用20CrMnTi滲碳鋼,作為電機轉(zhuǎn)軸的材料,達到了很好的效果;20CrMnTi是滲碳鋼,滲碳鋼通常為含碳量為0.17%-0.24%的低碳鋼;汽車上多用其制造傳動齒輪,是中淬透性滲碳鋼,其淬透性較高,在保證淬透情況下,具有較高的強度和韌性,特別是具有較高的低溫沖擊韌性等,正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要零件。
20CrMnTi的力學(xué)性能參數(shù)值為:抗拉強度(σb/MPa)≥:1080,(屈服點σs/MPa)≥:850,伸長率(δ5%)≥:10,面縮率(ψ/%)≥:45,沖擊吸收功(AKV/J)≥:55。
20CrMnTi屬低碳合金鋼,一般該料加工齒輪的工藝是棒料鍛造,然后利用鍛造余熱正火,以利于切削加工,加工后再滲碳淬火,硬度可達HRC58-63,因滲碳淬火變形大,硬度高,必須磨齒達到加工精度。
表面滲碳淬火的好處很明顯,一是增加齒面硬度以提高接觸疲勞強度,且可以形成仿形硬度層,力學(xué)性能均勻,二是滲碳淬火組織會產(chǎn)生表面壓應(yīng)力,進一步提高齒輪的強度。20CrMnTi滲碳淬火,比40Cr調(diào)制具有更高的內(nèi)部韌性,淬透性更好,相比來說對于更好的防治齒根斷裂的情況。
20CrMnTi滲碳淬火,硬度可達到HRC58-63心部硬度達到HB220-260,而40Cr齒面高頻淬火最多表面硬度達到HRC45-52,所以20CrMnTi綜合性能更強,更適合在高速情況下工作。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例,下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的A-A斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)示為:10、第一段部;20、第二段部;30、第三段部;40、第四段部;50、第五段部;60、第六段部;70、第七段部;80、第八段部;82、鍵槽;90、第九段部;100、第十段部;110、第十一段部;120、第十二段部;130、第十三段部;140、第十四段部。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下,所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護范圍。
如圖1所示,應(yīng)用于電動汽車的電機轉(zhuǎn)軸,由前段部、中間段部、后段部組成轉(zhuǎn)軸主體,中間段部開設(shè)有沿轉(zhuǎn)軸中心軸線方向布置并且位于轉(zhuǎn)軸兩端側(cè)的鍵槽82,前端部布置有外花鍵,與主減速器連接,后段部布置有外螺紋,該外螺紋用于安裝鎖緊螺帽,從而固定沖片,后段部的外螺紋處布置有沿中心軸線方向的槽體,該槽體用于安裝電機沖片,前段部與后段部的中心位置均布置有中心孔,該中心孔優(yōu)選為C型。
具體地,如圖1所示,中間段部為第八段部80,第八段部80的左端連接前段部,第八段部80的右端連接后段部,第八段部80上設(shè)置有兩端對稱并且沿轉(zhuǎn)軸中心軸線布置的鍵槽82。
如圖1所示,前段部包括第一段部10、第二段部20、第三段部30、第四段部40、第五段部50、第六段部60、第七段部70,第八段部80的左端依次布置有第七段部70、第六段部60、第五段部50、第四段部40、第三段部30、第二段部20、第一段部10,第八段部80與第七段部70的連接位置處布置有淺溝槽,第五段部與第四段部的連接位置處布置有淺溝槽,第三段部的圓周表面布置有外花鍵,第一段部的圓周表面布置有外螺紋。
如圖1、2所示,后段部包括第九段部90、第十段部100、第十一段部110、第十二段部120、第十三段部130、第十四段部140,第八段部80的右端依次布置有第九段部90、第十段部100、第十一段部110、第十二段部120、第十三段部130、第十四段部140,第九段部90的圓周表面布置有外螺紋,第九段部90上還開設(shè)有沿轉(zhuǎn)軸中心方向布置并且穿過外螺紋的槽體,第八段部80的右端與第九段部90的連接位置處布置有淺溝槽,第十一段部110與第十二段部120的連接位置處布置有淺溝槽。
上述的第八段部80的直徑為55-65mm,第七段部70的直徑為65-75mm,第六段部60的直徑為59-69mm,第五段部50的直徑為50-60mm,第四段部40的直徑為49-59mm,第三段部30的直徑為46.8-55.8mm,第二段部20的直徑為25-35mm,第一段部10的直徑為19-29mm。
優(yōu)選地,第八段部80的直徑為60mm,第七段部70的直徑為70mm,第六段部60的直徑為64mm,第五段部50的直徑為55mm,第四段部40的直徑為54mm,第三段部30的直徑為51.8mm,第二段部20的直徑為30mm,第一段部10的直徑為24mm。
上述的第九段部90的直徑為55-65mm,第十段部100的直徑為46.5-56.5mm,第十一段部110的直徑為40-50mm,第十二段部120的直徑為40-50mm,第十三段部130的直徑為30-40mm,第十四段部140的直徑為20-30mm。
優(yōu)選地,第九段部90的直徑為60mm,第十段部100的直徑為51.5mm,第十一段部110的直徑為45mm,第十二段部120的直徑為45mm,第十三段部130的直徑為35mm,第十四段部140的直徑為25mm。
應(yīng)用于電動汽車的電機轉(zhuǎn)軸的加工工藝過程包括:
(1)精車檢驗,采用千分尺,高度尺等進行質(zhì)檢;
(2)銑鍵槽,利用數(shù)控銑的方式,一夾一頂,銑雙面鍵槽,槽側(cè)面粗糙度Ra3.2;
(3)滾花鍵,采用滾齒機加工,以中心孔定位滾花鍵保證跨棒距56.75~56.80;
(4)熱處理,利用滲碳爐進行處理,實現(xiàn)表面硬度HRC58-63滲層深1.0-1.2mm有效硬化層0.7-0.9mm;
(5)拋丸,利用拋丸機進行加工,使得產(chǎn)品表面光潔,無氧化皮等;
(6)研磨中心孔,利用研磨機進行加工,使得產(chǎn)品兩端中心孔無臟物,粗糙度Ra0.8;
(7)校直,利用校直機進行加工,使得各檔外圓相對于中心孔跳動≤0.07,花鍵跳動≤0.04;
(8)精磨一檔,采用外圓磨,使得兩頂磨外圓?60及端面,外圓Ra0.8,端面Ra1.6;
(9)精磨兩檔,采用外圓磨,兩頂磨?45,外圓Ra0.8,端面Ra1.6;
(10)精磨三檔,采用外圓磨;
(11)打標(biāo)識,利用打標(biāo)機進行打標(biāo)。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型;對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本實用新型中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或者范圍的情況下,在其他實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限定于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。