轴体和电机的制作方法

1.本实用新型涉及轴体设计的技术领域，尤其涉及一种轴体和电机。


背景技术：

2.在传动系统中，通过同步带传递电机转矩，过大的同步带张紧力会导致电机的输出轴很快发生疲劳断裂，且断裂处多为退刀槽处，通过改善退刀槽的形状可以有效降低退刀槽的应力集中系数，现有的四分之一椭圆退刀槽的形状的描述函数简单，但适用范围有限，现有的多曲率圆弧退刀槽和流线型退刀槽的形状的描述函数复杂，加工困难。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种轴体和电机，旨在解决现有轴体的退刀槽适用范围有限且制造困难的技术问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种轴体，所述轴体的轴向剖面轮廓线包括第一段轮廓线、第二段轮廓线和第三段过渡弧线，所述第一段轮廓线通过所述第三段过渡弧线与所述第二段轮廓线连接；所述第三段过渡弧线的开口朝向所述轴体的外侧，所述第三段过渡弧线为预设椭圆上对应长轴的弧线的一部分，所述第三段过渡弧线位于两个相邻的象限。
5.优选地，所述预设椭圆的长轴平行于所述轴体的轴向。
6.优选地，所述第一段轮廓线对应的第一轴段的径宽与所述第二段轮廓线对应的第二轴段的径宽不相同。
7.优选地，所述第一段轮廓线对应第一轴段，所述第二段轮廓线对应第二轴段，所述第三段过渡弧线对应的轴段的径宽小于所述第一轴段的径宽和所述第二轴段的径宽。
8.优选地，所述第一段轮廓线对应的第一轴段、所述第二段轮廓线对应的第二轴段、以及所述第三段过渡弧线对应的轴段同轴设置。
9.优选地，所述轴体为一体成型制件。
10.优选地，所述轴体为硬质材料制件。
11.此外，本实用新型还提供一种电机，所述电机包括上述的轴体。
12.本实用新型的上述技术方案中，轴体的轴向剖面是以轴体的端面的直径作为剖切位置，沿轴体的轴向进行剖切所得到的平面，其中第三段过渡弧线对应轴体上的退刀槽结构，第三段过渡弧线为预设椭圆上对应长轴的弧线的一部分，其中以预设椭圆的长轴作为y轴，以预设椭圆的短轴作为x轴，以预设椭圆的中心作为原点建立平面直角坐标系，第三段过渡弧线位于该坐标系的两个象限内，第三段过渡弧线的形状既受到预设椭圆的长、短轴的影响也受到预设椭圆中心位置的影响，使得退刀槽结构的设计过程中影响第三段过渡弧线形状的变量取值更加自由，进而使得退刀槽结构的性能优化空间更大；另外，由于预设椭圆中心的位置可以发生变化，在预设椭圆的长轴和短轴比值关系确定后，仍可以通过调整预设椭圆中心的位置来调整退刀槽的深度，扩大了退刀槽的适用范围，使得退刀槽结构既
可以适配两个相邻轴段的轴径差较小的情况，同样可以适配两个相邻轴段的轴径差较大的情况；通过将第三段过渡弧线与预设椭圆上对应长轴的弧线的一部分相适配，简化了加工过程中退刀槽的形状描述函数，使得该退刀槽结构加工难度降低；同时该退刀槽结构在磨削加工过程中相较于现有技术中的四分之一预设椭圆退刀槽的磨削加工不会产生磨削台阶。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
14.图1为本实用新型一实施例轴体的退刀槽结构设置在轴径差较大的轴体上的结构示意图；
15.图2为本实用新型一实施例轴体的退刀槽结构设置在轴径差较小的轴体上的结构示意图。
16.附图标号说明：
17.10轴体110第一轴段111第一段轮廓线120第二轴段121第二段轮廓线20第三段过渡弧线20a退刀槽结构240槽底30预设椭圆
ꢀꢀ
18.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
20.需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图1所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
21.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征能够以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
22.并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案能够以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
23.本实用新型提供一种轴体10，如图1所示，轴体10的轴向剖面轮廓线包括第一段轮
廓线111、第二段轮廓线121和第三段过渡弧线20，第一段轮廓线111通过第三段过渡弧线20与第二段轮廓线121连接；第三段过渡弧线20的开口朝向轴体10的外侧，第三段过渡弧线20为预设椭圆30上对应长轴的弧线的一部分，第三段过渡弧线20位于两个相邻的象限。
24.需要说明的是，该轴体10尤其适合作为用于电机的输出轴使用，但并不限于作为用于电机的输出轴使用，如果有其他设备应用了本实用新型提供的该轴体10，也理应落入本实用新型的保护范围。
25.其中，轴体10的轴向剖面是以轴体10的端面的直径作为剖切位置，沿轴体10的轴向进行剖切所得到的平面，其中第三段过渡弧线20对应轴体10上的退刀槽结构20a，第三段过渡弧线20为预设椭圆30上对应长轴的弧线的一部分，其中以预设椭圆30的长轴作为y轴，以预设椭圆30的短轴作为x轴，以预设椭圆30的中心作为原点建立平面直角坐标系，第三段过渡弧线20位于该坐标系的两个象限内，因此第三段过渡弧线20的形状既受到预设椭圆30的长、短轴的影响也受到预设椭圆30中心位置的影响，使得退刀槽结构20a的设计过程中影响第三段过渡弧线20形状的变量取值更加自由，进而使得退刀槽结构20a的性能优化空间更大，另外，由于预设椭圆30中心的位置可以发生变化，在预设椭圆30的长轴和短轴比值关系确定后，仍可以通过调整预设椭圆30中心的位置来调整退刀槽结构20a的深度，扩大了退刀槽结构20a的适用范围，使得退刀槽结构20a既可以适配两个相邻轴段的轴径差较小的情况，同样可以适配两个相邻轴段的轴径差较大的情况。通过将第三段过渡弧线20与预设椭圆30上对应长轴的弧线的一部分相适配，简化了加工过程中退刀槽结构20a的形状描述函数，使得该退刀槽结构20a加工难度降低，同时该退刀槽结构20a在磨削加工过程中相较于现有技术中的四分之一椭圆退刀槽的磨削加工不会产生磨削台阶。
26.预设椭圆30的长轴平行于轴体10的轴向，从而使得预设椭圆30可以根据轴体10的周向朝向快速确定其长轴的朝向。通过现有轴体10的延伸方向即可得知预设椭圆30长轴的延伸方向，从而方便确认预设椭圆30的位置情况，避免在轴体10的加工过程中，操作人员因为未弄清楚预设椭圆30长轴和短轴的位置关系，而导致对退刀槽结构20a进行错误加工，进而会导致轴体10报废，浪费材料。
27.第一段轮廓线111对应的第一轴段110的径宽与第二段轮廓线121对应的第二轴段120的径宽不相同。由于影响第三段过渡弧线20形状的变量既受到预设椭圆30的长、短轴的影响也受到预设椭圆30中心位置的影响，从而使得影响第三段过渡弧线20形状的变量在取值上更加自由，使得退刀槽结构20a既可以适配第一轴段110和第二轴段120的轴径差较小的情况，同样可以适配第一轴段110和第二轴段120的轴径差较大的情况。
28.第一段轮廓线111对应第一轴段110，第二段轮廓线121对应第二轴段120，第三段过渡弧线20对应的轴段的径宽小于第一轴段110的径宽和第二轴段120的径宽。其中第三段过渡弧线20对应的轴段中径宽最小的位置为退刀槽结构20a的槽底240，其中槽底240处于预设椭圆30的短轴的延长线上。分辨出槽底240所在位置，便于测量退刀槽结构20a的深度，从而便于加工人员在加工过程中对退刀槽结构20a的形状和结构进行把握。
29.第一段轮廓线111对应的第一轴段110、第二段轮廓线121对应的第二轴段120、以及第三段过渡弧线20对应的轴段同轴设置。通过第一轴段110、第二轴段120和第三段过渡弧线20对应的轴段进行同轴设置，使得轴体10在转动过程中更加平稳。
30.根据本实用新型一实施例，第一轴段110的轴径尺寸大于第二轴段120的轴径尺
寸，第三段过渡弧线20所对应的预设椭圆30上的弧线，该弧线位于上方象限内的弧线的长度大于位于下方象限的弧线的长度，使得位于上方象限内的弧线通过较长的轮廓曲线来实现第一轴段110与第二轴段120在连接处的部分的平滑过渡，从而减小第一轴段110和第二轴段120在连接处的应力集中系数，减小应力集中现象的发生，同时延长了轴体10的使用寿命。
31.根据本实用新型的另一实施例，第一轴段110的轴径尺寸大于第二轴段120的轴径尺寸，槽底240位于预设椭圆30的短轴的延长线上，槽底240距离轴体10的轴线的距离小于第二轴段120的轴径长度的一半。通过将槽底240设置在距离轴体10的轴线的距离小于第二段轴的轴径长度的一半的位置，使得当第一轴段110和第二轴段120的轴径差较大的情况时，该退刀槽结构20a不仅可以具备退刀槽的功能还兼具了砂轮越程槽的功能，因此不会影响到磨削工艺，工程适用性更高，适用范围更广。
32.其中，轴体10为一体成型制件。其中轴体10采用一体成型工艺加工的制件，不仅便于加工，而且成本低。
33.并且，轴体10为硬质材料制件。轴体10采用硬质材料使得轴体10可以作为驱动轴传递一定的转矩，同时可以提高轴体10的承载能力。
34.此外，本实用新型还提供一种电机，该电机包括上述的轴体10。由于该电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
35.以上仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。