磁钢粘接模设计

永磁直流伺服电机定子磁钢粘接工装设计规范

1 范围

本规范规定了永磁直流伺服电机定子中磁钢装配及粘接的工装（以下简称磁钢粘接工装）的设计依据、设计准则、设计方法、制造验证要求。

本规范适用于永磁直流伺服电机上定子磁钢粘接工装的设计。

2 设计参数

永磁直流伺服电机的定子通常由机壳和磁钢组成，其典型结构如图1，机壳与磁钢的典型结构如图2、图3。

图1 定子

α1－定子磁钢角度平分线与机壳水平中心线的夹角；

α2－定子磁钢角度平分线与相邻磁钢角度平分线的夹角；

图2 机壳

d1－机壳大外圆直径；

d2－机壳粘接磁钢挡内止口直径；

d3－机壳右端外止口直径；

d4－机壳最小通孔直径；

d5－机壳右端螺纹孔孔距；

h1－机壳左端面至粘接磁钢挡内止口底面的深度；

h2－机壳粘接磁钢挡内止口底面至右端面的长度；

h3－机壳右端外止口长度；

α3－机壳左端螺纹孔与右端螺纹的夹角；

a －机壳右端螺纹孔大径。

图3 磁钢

r1－磁钢内圆弧半径；

r2－磁钢外圆弧半径；

α4－磁钢外形角度；

h4－磁钢长度。

3 设计依据

磁钢粘接工装的主要设计依据是定子、机壳、磁钢设计图纸。

4 设计准则

4.1 方案优选原则

磁钢粘接工装的设计必须以设计图纸为依据，保证使用磁钢粘接工装装配的定子中的磁钢位置满足设计图纸要求。磁钢粘接工装设计方案应力求结构简单、体积小、重量轻、经济性、操作性好。

4.2 工艺性原则

磁钢粘接工装必须具有良好的加工性、可操作性。

5 设计方法

5.1 主要结构设计

磁钢粘接工装设计的要求：定位准确、合理可靠、卸模方便。磁钢粘接工装通常由芯轴与底座组成。 5.2 设计思路

设计工作开始时，应充分分析设计图纸的全面内容，保证工装各结构与尺寸的合理性，通过对设计方案的比较，选择最优方案。

磁钢粘接工装的芯轴上应有对磁钢限位的瓦形通槽，槽尺寸根据磁钢尺寸确定，其位置度根据定子上磁钢角度公差选择；芯轴的轴向以机壳粘接磁钢挡内圆底面定位，径向应设计外圆与底座形成一定精度的间隙配合；为方便操作，在芯轴上还应设计便于手持的外圆。

磁钢粘接工装的底座上应设计通孔与内止口分别与芯轴、机壳配合定位，其轴向与机壳外止口底面接触限位，在其上还应对应机壳端面螺孔设计一组通孔以便拧入螺钉定位及紧固。

另外，定子图纸上磁钢与机壳有圆周位置关系要求，通过在芯轴与底座轴向设计一个孔径孔距相同的定位孔，在定位孔插入定位销限位来保证图纸要求。 5.3 各部分零件设计 5.3.1芯轴设计

一般情况下，芯轴材料选用铝棒2A12-T4；芯轴的常规结构见图4。

图4 芯轴结构图

技术要求：外轮廓所有棱边倒钝。 各尺寸、形位公差的一般选取原则：

)2*2(541--≤D d D , 其名义尺寸一般按整数取值,公差按)(005.0-；

05

.01.022min)(--=d D ；

)2*2(13-≤r D ，其名义尺寸一般按整数取值；

25

.035.014min)](*2[--=r D ；

15.01.05++=n D φ，n 取值根据D1与d4尺寸综合考虑，一般按整数取值；

)5(21+=h H ； )2(42-=h H ； )30(413+-=h h H ；

05.0)](*2

1

[144±-=D d H ；

105≤H ，根据加工工艺性合理选取;

＇

＇1554max )(++=αβ；

m1 按7级精度取值；

m2 按α2角度公差的1/2取值。 5.3.2 底座设计

一般情况下，底座材料选用铝棒2A12-T4；底座的常规结构见图5。

图5 底座结构图

技术要求：外轮廓所有棱边倒钝。

各尺寸、形位公差的一般选取原则：

56d D =；

57D D =，注：本规范考虑的是α1=α3的典型情况，当α1≠α3时，D 7

孔应与其中一个D 8孔成（α1-α3）角度；

)2.0(8+=a D ；

06

.001.019max )(++=D D ；

)5.0(410-=d D ；

06

.003.0311max )(++=d D ；

)5(112+=d D ；

46H H =；

17H H =；

5.038+=h H ； 5.039-=h H ；

m3、m4、m5均按7级精度取值。

6 磁钢粘接工装的使用 6.1装配前检查

装配前各零件应完好，工装应清理干净，并在工装上与机壳或磁钢接触的表面涂一层薄而均匀的硅脂以方便脱模。 6.2装配操作

如图6所示，先将底座安装到机壳右止口上，用螺钉紧固；将芯轴装入机壳内止口及底座，旋转芯轴，使芯轴D 5孔与底座D 7孔对齐，用合适的钻头或销子插入D 5与 D 7孔内定位，目测检查芯轴安装磁钢槽位置符合定子图纸要求，按定子图纸、工艺要求对各零件涂胶，用手将磁钢推入芯轴磁钢槽内到底，装配完成后依次取出芯轴、底座。

图6

7 制造验证

磁钢粘接工装的制造、编号、试模、使用、复检、报废、重投生产按xx 执行。