一种电机前端盖及电机的制作方法

1.本发明属于电机领域，尤其涉及一种电机前端盖及电机。

背景技术：

2.近年来，随着工业机器人、电子制造设备等产业的不断发展，伺服电机市场规模保持持续增长趋势，应用领域也越来越广泛。伺服电机前端盖一般由铝合金制成，铝合金硬度较低，而轴承一般由轴承钢制成，轴承钢硬度较大。由于电机运转时其转轴运动轨迹不是标准的圆形，而是椭圆形，导致轴承负荷重，且轴承室硬度较软，引起前端盖轴承室发生蠕变，所以伺服电机输出负载较大的前端盖一般设计有轴承圈来防止轴承室发生蠕变。
3.轴承圈通常需要在压铸铝端盖前、后保持轴向和圆周向紧定不窜动，所以传统的轴承圈的外周通常有圆周凹槽、通孔和轴向均等凹槽来保证压铸前端盖前、后，轴承圈和前端盖配合的定位准确性及稳定性。传统的轴承圈不仅结构复杂，而且加工工艺繁琐，导致生产成本较高。
4.有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电机前端盖及电机。
6.为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例中提供了一种电机前端盖，包括前端盖本体，前端盖本体内具有一轴承室；
7.轴承室内设置有与前端盖本体压铸一体成型的轴承圈，轴承圈的外圆周面上沿其圆周向开设有限位凹槽；
8.限位凹槽被配置为防止前端盖本体在压铸时以及压铸后产生相对与轴承圈的轴向和径向窜动。
9.在上述的技术方案中，压铸前端盖本体时，前端盖本体与轴承圈一体压铸成型。
10.在上述的技术方案中，限位凹槽包括延伸开设在轴承圈外圆周面上的螺旋式凹槽。
11.在上述的技术方案中，轴承圈具有一底端和一顶端，限位凹槽由多段沿着轴承圈外周面延伸且折返于轴承圈底端和顶端之间的螺旋槽段组成。
12.在上述的技术方案中，多段螺旋凹槽段首尾相互连接形成一闭合式凹槽。
13.在上述的技术方案中，螺旋槽段具有一起始端和一终止端，螺旋槽段自起始端至终止端其槽宽和槽深均相同。
14.在上述的技术方案中，限位凹槽具有两组，其中一组限位凹槽由轴承圈的底端作为起始点在轴承圈的外圆周面上延伸开设，另外一组限位凹槽由轴承圈的顶端作为起始点在轴承圈的外圆周面上延伸开设；
15.两组限位凹槽在轴承圈的外圆周面上相交以使两组限位凹槽相互连通。
16.在上述的技术方案中，两组限位凹槽以轴承圈外圆周面的中心面为对称面对称设置且两组限位凹槽对称设置时其相交点位于轴承圈外圆周面的中心位置。
17.在上述的技术方案中，前端盖本体为铝材，轴承圈为钢材。
18.另一方面，本发明实施例中还提供了一种电机，其包括机壳、后端盖和上述所提到的前端盖。
19.再一方面，本发明实施例中还提供了一种工业机器人，其设有上述所提到的电机。
20.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
21.一、本发明通过在轴承圈的外周面上设置限位凹槽，不仅可以在压铸前端盖本体时保证前端盖本体和轴承圈之间的相对稳定性，还能够保证压铸后的前端盖本体和轴承圈之间保持相对稳定性，使电机在运转时有效防止轴承室发生蠕变。
22.二、本发明中的轴承圈省去了传统轴承圈用于定位部分的材料，故放置于前端盖轴承室的波形弹性垫片及前轴承的位置更加靠近电机的轴伸端，更好的利用了前端盖的空间。并且由于该轴承省去了定位部分的材料，因此简化了加工工艺，节约资源并降低了电机生产成本。
23.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
24.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
25.图1为现有技术中电机的整体结构示意图；
26.图2为现有技术中轴承圈的剖视结构示意图；
27.图3为现有技术中轴承圈的左视结构示意图；
28.图4为本发明电机前端盖实施例中轴承圈的主视结构示意图；
29.图5为本发明电机前端盖实施例中轴承圈的左视结构示意图；
30.图6为本发明电机前端盖实施例中的轴承圈沿圆周方向展开后的平面结构示意图，图中箭头示出了限位凹槽在轴承圈外周面上的开设路径；
31.图7为本发明电机前端盖实施例中轴承圈的立体结构示意图；
32.图8为本发明电机实施例的整体结构示意图；
33.图1-3中：1
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前端盖,2
’‑
轴承圈，3
’‑
机壳，4
’‑
后端盖。
34.图4-8中；1-前端盖本体，2-轴承圈，21-限位凹槽，211-螺旋凹槽段，22-底端，23-顶端，3-机壳，4-后端盖。
35.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示
所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.目前现有的轴承圈不仅结构复杂，而且加工工艺繁琐，导致生产成本较高。本发明对前端盖轴承室内的轴承圈结构进行设计，采用外圆周带限位凹槽的轴承圈，此凹槽能保证在压铸前端盖前时和压铸前端盖后，前端盖相对轴承圈轴向和径向紧定不窜动，并省去传统轴承室轴承圈定位部分的材料，不仅简化了传统的轴承圈结构，还节约了资源。
39.为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图8所示，提供了如下具体实施例。
40.在对本发明实施例进行阐述之前，对现有电机中的轴承圈2’进行说明：
41.如图1-图3所示，电机包括机壳3’以及安装在机壳3’两端的前端盖1’和后端盖4’，还包括安装在前端盖1’内的轴承圈2’，当轴承圈2’置于前端盖本体1’内时，轴承圈2’外周上设置有圆周凹槽、通孔和轴向均等凹槽来保证压铸前端盖时轴承圈2和前端盖配合的稳定性及定位准确性，从而导致轴承圈的结构复杂，而且加工工艺繁琐，导致生产成本较高。
42.为了解决现有技术中的问题，本技术实施例中提供了一种如图4-图7所示的电机前端盖，包括前端盖本体1，前端盖本体1内具有一轴承室，轴承室内设置有与前端盖本体1压铸一体成型的轴承圈2，其中，轴承圈2的内径、外径及高度根据前端盖本体1的尺寸进行设置，在轴承圈2的外周面上沿其圆周向开设有限位凹槽21，其中，限位凹槽21被配置为防止前端盖本体1在压铸时以及压铸后产生相对于所述轴承圈2的轴向和径向窜动。
43.具体的，轴承圈2外圆周面上的限位凹槽21增大了压铸时轴承圈2与模具之间的摩擦力，摩擦力分为轴向力和切向力。
44.当压铸前端盖本体1时，前端盖本体1与轴承圈2一体压铸成型，此时通过轴承圈2上的限位凹槽21保证压铸前端盖本体1时轴承圈2定位准确、控制前端盖本体1相对轴承圈2的轴向和径向位移，进而使前端盖本体1与轴承圈2之间相对固定而不窜动，从而可以省去传统轴承圈2用于定位作用部分的材料。
45.值得说明的是，上述所提到的前端盖本体1为铝材，轴承圈2为钢材，在压铸前端盖本体1时将铝合金液体倒入模具冷却成型即可得到前端盖本体1，具体的压铸步骤如下：
46.在将铝合金液体倒入模具之前，把轴承圈2放入模具中，然后将铝合金液体倒在轴承圈2上，使其冷却成型。由于轴承圈2的外周面上设有限位凹槽21，因此铝合金液体能够被注入到限位凹槽21中并使前端盖本体1和轴承圈2紧密结合在一起，从而保证压铸后的前端盖本体1相对轴承圈2的轴向和圆周向紧定不窜动。由于前端盖本体1与轴承圈2的紧密结合，故电机运转时，不管电机轴施加轴向力还是径向力，都能保证轴承圈2相对前端盖本体1位置不变，从而达到防止前端盖本体1轴承室发生蠕变的效果。
47.综上，通过在轴承圈2的外圆周面上设置限位凹槽21，不仅可以在压铸前端盖本体1时保证前端盖本体1和轴承圈2之间的相对稳定性，还能够保证压铸后的前端盖本体1和轴
承圈2之间保持相对稳定性。
48.下面对轴承圈2外圆周面上的限位凹槽21进行具体说明：
49.如图6和图7所示，限位凹槽21包括延伸开设在轴承圈2外圆周面上的螺旋式凹槽，通过将限位凹槽21设置成螺旋形状可进一步增加轴承圈2与模具之间的摩擦力，从而避免轴承圈2在压铸时发生窜动。其中，螺旋式凹槽在加工时根据带凹槽轴承圈图纸，绘制三维图并导入机加工设备，实现螺旋凹槽的加工。
50.进一步的，如图6所示，轴承圈2在其轴向方向上具有一底端22和一顶端23，其中，限位凹槽21由多段沿着轴承圈2外圆周面延伸且折返于轴承圈2底端22和顶端23之间的螺旋凹槽段211组成，多段螺旋凹槽段211首尾相互连接形成一闭合式凹槽。
51.此外，螺旋凹槽段211具有一起始端和一终止端，为了使轴承圈2和前端盖本体1在接合之后二者的接合部位接合强度保持相同，在本技术实施例中，将螺旋槽段211自起始端至终止端其槽宽保持相同，同时螺旋槽段211自起始端至终止端其槽深也保持相同，从而保证在不同的接合位置点其接合的强度均保持相同。
52.再进一步的，如图6所示，限位凹槽21具有两组，其中一组限位凹槽21由轴承圈2的底端22作为起始点在轴承圈2的外圆周面上延伸开设，另外一组限位凹槽21由轴承圈2的顶端23作为起始点在轴承圈2的外圆周面上延伸开设，且两组限位凹槽21在轴承圈2的外圆周面上相交以使两组限位凹槽21相互连通。通过设置两组限位凹槽21可进一步增加轴承圈2和前端盖本体1之间的接合位置点，从而进一步增加了轴承圈2和前端盖本体1之间的接合强度。
53.具体的，两组限位凹槽21以轴承圈2外圆周面的中心面为对称面对称设置且两组限位凹槽21对称设置时其相交点位于所述轴承圈2外周面的中心位置。通过设置两组对称的限位凹槽21可在增加轴承圈2和前端盖本体1之间结合位置的同时使二者间的接合位置均匀分布，并且由于电机轴在转动时轴承圈2的外圆周面的中心位置受力最大，因此，将两组限位凹槽21的相交点设置在轴承圈2外圆周面的中心位置，可保证在压铸时此相交位置处的铝合金液体最多，从而提高了外圆周面中心位置的强度。
54.另一方面，如图8所示，本发明实施例中还提供了一种电机，其包括机壳3、后端盖4以及上述所提到的前端盖，优选的，该电机为180口径大功率伺服电机。
55.再一发明，本发明实施例中还提供了一种工业机器人，其设有上述所提到的电机。
56.本发明实施例具有如下效果：
57.本发明实施例中通过在轴承圈2的外圆周面上设置限位凹槽21，不仅可以在压铸前端盖本体1时保证前端盖本体1和轴承圈2之间的相对稳定性，还能够保证压铸后的前端盖本体1和轴承圈2之间保持相对稳定性，当电机在运转时有效防止轴承室发生蠕变。并且，由于该轴承圈2省去了传统轴承圈2用于定位部分的材料，故放置于前端盖轴承室的波形弹性垫片及前轴承的位置更加靠近电机的轴伸端，更好的利用了前端盖的空间。经计算，该轴承圈2结构相比传统的轴承圈结构节省了38％的原材料，简化了加工工艺，节约资源并降低了电机生产成本。
58.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为
等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

技术特征：

1.一种电机前端盖，其特征在于，包括前端盖本体(1)，所述前端盖本体(1)内具有一轴承室；所述轴承室内设置有与所述前端盖本体(1)压铸一体成型的轴承圈(2)，所述轴承圈(2)的外周面上沿其圆周向开设有限位凹槽(21)；所述限位凹槽(21)被配置为防止前端盖本体(1)在压铸时以及压铸后产生相对于所述轴承圈(2)的轴向和径向窜动。2.根据权利要求1所述的电机前端盖，其特征在于，所述前端盖本体(1)与所述轴承圈(2)一体压铸成型。3.根据权利要求2所述的电机前端盖，其特征在于，所述限位凹槽(21)包括延伸开设在轴承圈(2)外圆周面上的螺旋式凹槽。4.根据权利要求3所述的电机前端盖，其特征在于，所述轴承圈(2)具有一底端(22)和一顶端(23)，所述限位凹槽(21)由多段沿着所述轴承圈(2)外圆周面延伸且折返于所述轴承圈(2)底端(22)和顶端(23)之间的螺旋凹槽段(211)组成。5.根据权利要求4所述的电机前端盖，其特征在于，多段所述螺旋凹槽段(211)首尾相互连接形成一闭合式凹槽。6.根据权利要求5所述的电机前端盖，其特征在于，所述螺旋凹槽段(211)具有一起始端和一终止端，所述螺旋槽段(211)自所述起始端至所述终止端其槽宽和槽深均相同。7.根据权利要求6所述的电机前端盖，其特征在于，所述限位凹槽(21)具有两组，其中一组所述限位凹槽(21)由所述轴承圈(2)的底端(22)作为起始点在轴承圈(2)的外周面上延伸开设，另外一组所述限位凹槽(21)由所述轴承圈(2)的顶端(23)作为起始点在轴承圈(2)的外周面上延伸开设；两组所述限位凹槽(21)在轴承圈(2)的外周面上相交以使两组所述限位凹槽(21)相互连通。8.根据权利要求7所述的电机前端盖，其特征在于，两组所述限位凹槽(21)以所述轴承圈(2)外圆周面的中心面为对称面对称设置且两组限位凹槽(21)对称设置时其相交点位于所述轴承圈(2)外周面的中心位置。9.根据权利要求1-8中任意一项所述的电机前端盖，其特征在于，所述前端盖本体(1)为铝材，所述轴承圈(2)为钢材。10.一种电机，其特征在于，包括机壳(3)、后端盖(4)以及权利要求1-9中任意一项所述的前端盖。11.一种工业机器人，其特征在于，设有权利要求10所述的电机。

技术总结

本发明提供了一种电机前端盖及电机，所属电机领域。包括前端盖本体，前端盖本体内具有一轴承室；轴承室内设置有与前端盖本体压铸一体成型的轴承圈，轴承圈的外周面上沿其圆周向开设有限位凹槽；限位凹槽被配置为防止前端盖本体相对轴承圈的轴向和径向窜动。通过在轴承圈的外圆周面上设置限位凹槽，不仅可以在压铸前端盖本体时保证前端盖本体和轴承圈之间的相对稳定性，还能够保证压铸后的前端盖本体和轴承圈之间保持相对稳定性，使电机在运转时有效防止轴承室发生蠕变。效防止轴承室发生蠕变。效防止轴承室发生蠕变。