一种油冷电驱的空心电机轴的制作方法

专利2022-11-15  139


本实用新型涉及电动汽车的油冷电驱部件,尤其是一种油冷电驱的空心电机轴。



背景技术:

电驱动力是新能源汽车的核心技术,而电驱动力总成的油冷电驱因为其更高的功率密度,更小的体积,更高的效率,成为重要的发展方向;目前,市场上的油冷电驱主要通过电机轴中心的油道和油孔,在电机转动的时候将油甩出从而降温;其不足之处在于,内部的甩油位置不可以控制,使得外侧转子的冷却不均匀,没有轻量化的结构设计导致整体重量偏重,部分内部空心结构的电机轴,加工工艺复杂,且成本过高。例如,中国专利文献上公开的具有油冷结构的电机转子和电机,其公开号cn207117341u。包括设于转轴中的进油通道,其经由转轴的至少一端与外部供油油路连接;在铁芯的两端外于转轴上套装固连有两个平衡板;于平衡板中形成有冷却通道,其连通于磁钢的端部,且靠近于平衡板径向中心的一侧与进油通道相连接,在冷却通道的远离平衡板径向中心的一侧形成有沿平衡板的径向布置、且贯通至平衡板外的出油口;但是其不足之处在于,仅仅通过油道的内壁进行冷却,两个油孔进行出油,其内部的甩油位置不可控,冷却不均匀,从而影响整体的冷却效果。



技术实现要素:

本实用新型是为了克服现有技术油冷电驱内部甩油位置不可控,冷却不均匀,且缺少轻量化设计的问题,提供一种甩油位置可控、换热均匀,加工工艺简单的一种油冷电驱的空心电机轴。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种油冷电驱的空心电机轴,包括用于转子固定、电机连接的电机轴,所述的电机轴包括用于连接驱动电机的左轴头,用于转子连接的中间段以及右轴头,所述的左轴头、中间段和右轴头依次固定连接,所述的中间段为中空的圆柱体,所述的左轴头和右轴头在轴心位置均设有油道,所述左轴头的油道在靠近中间段的一端固定设有内插管,所述的内插管在轴心位置也设有油道,所述内插管的油道由左轴头油道一侧向中间段一侧延伸,且未贯穿内插管,所述内插管的油道在靠近中间段的油道末端设有油孔;本实用新型与现有的通用油冷电驱相比,通过内插管的转动,将冷却油附着在内插管的油道内壁上,并通过油孔将冷却油甩出,将原本位置不可控的甩油位置变成可控,改变原本换热不均匀的情况,改善换热效果,与现有的通过机加工方式制造的中空的电机轴比较,将轴的结构拆分,利用管型材和锻造工艺,有效提高材料利用率,减少机加工序,减轻重量,同时降本减重,提高了散热效果。

作为优选,所述的左轴头在靠近中间段的一侧设有左轴连接凸台,所述的连接凸台外壁与中间段内壁通过焊接连接;左轴头使用锻造成型的工艺,并通过左轴连接凸台与中间段的内壁过盈配合,并在连接处进行焊接处理,从而连接左轴头和中间段,连接完成后,形成一个整体空心轴后再进行机加工,减少了机加工的工序。

作为优选,所述的右轴头在靠近中间段的一侧设有右轴连接凸台,所述的连接凸台外壁与中间段靠近右轴头的侧壁通过焊接连接;右轴头使用锻造成型的工艺,并通过右轴连接凸台与中间段的内壁过盈配合,并在连接处进行焊接处理,从而连接右轴头和中间段,连接完成后,形成一个整体空心轴后再进行机加工,减少了机加工的工序。

作为优选,所述的右轴头在右轴连接凸台远离中间段的一侧设有轴承安装面,所述的轴承安装面上设有卡簧槽;电机轴是比较精密的部件,在转动时需要轴承用于支撑机械旋转电机,并降低电机轴转动过程中的摩擦系数,同时保证电机轴的回转精度,在远离电机的一侧设置轴承,并通过卡簧槽上的卡簧对轴承进行固定,保证电机轴的正常使用。

作为优选,所述的右轴头在轴承安装面远离中间段的一侧设有旋变转子安装面,所述的旋变转子安装面上设有键槽;旋变转子用于测量电机轴的角位移和角速度,可以通过键和键槽将旋变转子固定在电机轴上,通过旋变转子的测量结果改变电机的相关参数,从而改变甩油后落定位置,使得换热更加均匀,换热效果更好。

作为优选,所述的左轴头在远离中间段的一侧设有花键,所述的左轴头在花键靠近中间段的一侧设有圆柱定位面;电机轴的传动属于高速且精密的传动,通过花键与外侧的执行机构相连,确保执行机构和电机轴之间不发生打滑,同时,保证了连接的紧密性和可靠性。

作为优选,所述的中间段和圆柱定位面上均设有油孔;在中间段设置油孔,使得甩出换热完成后的油可以通过中间段的油孔从整体机构流出,便于之后的循环利用,而内插管油道内的油过多时,在圆柱定位面设置油孔,可以方便油过多时的流出,放置油过多发生堵塞。

因此,本实用新型具有如下有益效果:(1)电机轴内部甩油位置可控,换热均匀;(2)采用分段加工的空心轴结构,降低加工难度,有效提高材料利用率,减少机加工序,减轻重量;(3)降低了加工的成本。

附图说明

图1是一种油冷电驱的空心电机轴的结构示意图;

图2是实施例1的一种剖面图。

1,电机轴;2,左轴头;3,中间段;4,右轴头;5,油道;6,内插管;7,油孔;8,左轴连接凸台;9,右轴连接凸台;10,轴承安装面;11,卡簧槽;12,旋变转子安装面;13,键槽;14,花键;15,圆柱定位面;16,转子安装面。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图对本实用新型的实施方式进行进一步的说明。

实施例1

如图1所示实施例1中,一种油冷电驱的空心电机轴,包括用于转子固定、电机连接的电机轴1,所述的电机轴包括用于连接驱动电机的左轴头2,用于转子连接的中间段3以及右轴头4,中间段的外面形成转子安装面16,所述的左轴头在靠近中间段的一侧设有左轴连接凸台8,所述的连接凸台外壁与中间段内壁通过焊接连接,所述的左轴头在远离中间段的一侧设有花键14,所述的左轴头在花键靠近中间段的一侧设有圆柱定位面15,所述的中间段和圆柱定位面上均设有油孔7,所述的右轴头在靠近中间段的一侧设有右轴连接凸台9,所述的连接凸台外壁与中间段靠近右轴头的侧壁通过焊接连接,所述的右轴头在右轴连接凸台远离中间段的一侧设有轴承安装面10,所述的轴承安装面上设有卡簧槽11,所述的右轴头在轴承安装面远离中间段的一侧设有旋变转子安装面12,所述的旋变转子安装面上设有键槽13,所述的中间段为中空的圆柱体,所述的左轴头和右轴头在轴心位置均设有油道5,所述左轴头的油道在靠近中间段的一端固定设有内插管6,所述的内插管在轴心位置也设有油道,所述内插管的油道由左轴头油道一端向中间段一侧延伸,且未贯穿内插管,所述内插管的油道在靠近中间段的油道末端设有油孔。

加工时,先将左轴头、右轴头锻造成毛坯料,将内侧的大头端加工外圆止口,并在内部加工油道,中间段使用无缝的钢管型材为坯料,左右两端加工内圆止口,内插管一端封闭,并在封闭端圆柱面上钻甩油孔,用于甩油;内插管开口端过盈配合压装入左轴头的内部油道孔,实现油路的贯通。

再将左轴头和内插管的组合件与中间段进行圆止口过盈配合方式,进行压装;再将左轴头、内插管和中间段形成的组合件与右轴头进行圆止口过盈配合方式,进行压装,组成一根完整的空心电机轴坯料;对组合而成的空心电机轴坯料进行焊接加工,在中间段两端的圆止口配合面上进行焊接处理,保证左轴头、右轴头分别与中间段连接处的连接强度;对焊接后的空心电机轴坯料进行精加工,在左轴头上加工出花键、圆柱定位支撑面、油孔,在中间段上加工出转子安装面、油孔,在右轴头上加工出轴承安装面,卡簧槽、旋变转子安装面、旋变转子安装键槽,在进行热处理,保证各个安装面的硬度;最后进行磨削的精加工,保证左轴头的圆柱定位支撑面,中间段的转子安装面,右轴头的轴承安装面的同轴度。

使用时,左轴头的圆柱定位面和右轴头的轴承安装面共同支撑整个转子轴系,转轴通过过盈配合安装于中间段的转子安装面上,中间段通过圆止口过盈配合和焊接连接,将扭矩传递至左轴头,再从左轴头的花键将扭矩传递出去;同时,冷却油从左轴头的内孔进入,向右流动,从圆柱定位面的油孔甩出部分油去润滑花键;油进入内插管,从内插管油孔甩出,飞溅至中间段的内壁上,首先冷却转子中间部位,油流动至中间段的内壁两端,从中间段的油孔甩出,进入转子组件内部油路,达到冷却换热的作用;将电机轴合理拆分为左轴头、右轴头、中间段、内插管等四部分,大幅减轻轴的重量,简化加工工艺,降低成本,同时使得甩油的落定位置可控,提高散热的效果。


技术特征:

1.一种油冷电驱的空心电机轴,包括用于转子固定、电机连接的电机轴(1),其特征是,所述的电机轴包括用于连接驱动电机的左轴头(2),用于转子连接的中间段(3)以及右轴头(4),所述的左轴头、中间段和右轴头依次固定连接,所述的中间段为中空的圆柱体,所述的左轴头和右轴头在轴心位置均设有油道(5),所述左轴头的油道在靠近中间段的一端固定设有内插管(6),所述的内插管在轴心位置也设有油道,所述内插管的油道由左轴头油道一端向中间段一侧延伸,且未贯穿内插管,所述内插管的油道在靠近中间段的油道末端设有油孔(7)。

2.根据权利要求1所述的一种油冷电驱的空心电机轴,其特征是,所述的左轴头在靠近中间段的一侧设有左轴连接凸台(8),所述的连接凸台外壁与中间段内壁通过焊接连接。

3.根据权利要求1所述的一种油冷电驱的空心电机轴,其特征是,所述的右轴头在靠近中间段的一侧设有右轴连接凸台(9),所述的连接凸台外壁与中间段靠近右轴头的侧壁通过焊接连接。

4.根据权利要求3所述的一种油冷电驱的空心电机轴,其特征是,所述的右轴头在右轴连接凸台远离中间段的一侧设有轴承安装面(10),所述的轴承安装面上设有卡簧槽(11)。

5.根据权利要求4所述的一种油冷电驱的空心电机轴,其特征是,所述的右轴头在轴承安装面远离中间段的一侧设有旋变转子安装面(12),所述的旋变转子安装面上设有键槽(13)。

6.根据权利要求2所述的一种油冷电驱的空心电机轴,其特征是,所述的左轴头在远离中间段的一侧设有花键(14),所述的左轴头在花键靠近中间段的一侧设有圆柱定位面(15)。

7.根据权利要求1-6任意一条所述的一种油冷电驱的空心电机轴,其特征是,所述的中间段和圆柱定位面上均设有油孔。

技术总结
本实用新型公开了一种油冷电驱的空心电机轴,包括电机轴,电机轴包括用于连接驱动电机的左轴头,用于转子连接的中间段以及右轴头,左轴头、中间段和右轴头依次固定连接,中间段为中空的圆柱体,左轴头和右轴头在轴心位置均设有油道,左轴头的油道在靠近中间段的一端固定设有内插管,内插管在轴心位置也设有油道,内插管的油道由左轴头油道一侧向中间段一侧延伸,所述内插管的油道在靠近中间段的油道末端设有油孔。本实用新型的一种油冷电驱的空心电机轴,通过内插管的油孔,使得内部甩油位置可控,使得冷却效果更加均匀,效果更好;并通过轴的结构拆分,有效提高材料利用率,减少机加工序,在减轻重量和成本的同时,提高了冷却的结果。

技术研发人员:姚伟科;陈晓宇;钟梁钢
受保护的技术使用者:浙江零跑科技有限公司
技术研发日:2020.08.28
技术公布日:2021.04.06

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