盤(pán)式電機(jī)沖孔卷繞機(jī)
戴衛(wèi)國(guó) 戴慶秋 張勇(蕪湖電工機(jī)械廠241000)
l概述
盤(pán)式電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心是用一定寬度的硅鋼片帶料，經(jīng)沖孔后卷繞而成，其鐵心在端面上形成下線槽。定子片鐵心通常為徑向直槽，槽中嵌有線圈；轉(zhuǎn)子鐵心通常為與半徑成一定角度的斜槽，槽中鑄鋁。定、轉(zhuǎn)子在軸向形成氣隙，如圖1所示。
盤(pán)式電機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、特別省料、容易實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的電機(jī)。幾何特征是軸向尺寸小，徑向尺寸大。在不少場(chǎng)合盤(pán)式電機(jī)的轉(zhuǎn)子又可作為工作機(jī)的一部分，工作機(jī)和電機(jī)定子可僅有電磁聯(lián)系。這一切都說(shuō)明盤(pán)式電機(jī)是一種很有前途的產(chǎn)品。機(jī)械部曾提出軸向氣隙盤(pán)式制動(dòng)異步電機(jī)系列的開(kāi)發(fā)及自動(dòng)沖卷機(jī)攻關(guān)指南。
經(jīng)過(guò)幾年的努力，蕪湖電工機(jī)械廠研制成功了一種高效的j98—2．5型沖孔卷繞機(jī)床。為了便于廣大電機(jī)制造者能了解此項(xiàng)技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)盤(pán)式電機(jī)和以盤(pán)式電機(jī)為依托的相應(yīng)產(chǎn)品的發(fā)展，本文介紹盤(pán)式電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心成形方法及j98—2．5型沖孔卷繞初。
2鐵心的成形原理
2．1鐵心的成形原理
若將盤(pán)式電機(jī)鐵心的帶料展開(kāi)，可以見(jiàn)到在帶料上的槽孔間距遞次減小。盤(pán)式電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的自動(dòng)成形一文中曾作過(guò)詳盡的分析。為了便于敘述本文，將其結(jié)論摘抄如下，參見(jiàn)圖2。
式中 r內(nèi)——轉(zhuǎn)子或定子的內(nèi)半徑
l內(nèi)——卷繞半徑為r內(nèi)時(shí)，實(shí)現(xiàn)卷繞角φ需有的帶料長(zhǎng)度，由設(shè)計(jì)確定，j98—2．5型機(jī)設(shè)定φ=
r——鐵心的即時(shí)卷繞半徑
l——卷繞半徑為r時(shí)，實(shí)現(xiàn)卷繞角
φ1所需的帶料長(zhǎng)度
γ——下線槽的傾斜角
當(dāng)y=0時(shí)，即鐵心下線槽為徑向直槽時(shí)
此為l—r坐標(biāo)系中過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線方程，其含意是要想獲得徑向直槽的鐵心，鐵心中心應(yīng)該時(shí)刻處在過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線上，沖槽模位于坐標(biāo)原點(diǎn)處。
當(dāng)γ>0，下線槽按順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)。當(dāng)取r=o，得lo=r內(nèi)γ，即鐵心中心之軌跡應(yīng)和l坐標(biāo)有一正截距r內(nèi)γ。
同理，當(dāng)γ<0時(shí)，下線槽按逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，鐵心中心移動(dòng)軌跡和l坐標(biāo)相交，有
一個(gè)負(fù)截距r內(nèi)γ。
2．2帶料的誤差及修正
在具體設(shè)計(jì)中必須考慮帶料厚度誤差對(duì)卷繞所產(chǎn)生的影響。盤(pán)式電機(jī)定、轉(zhuǎn)子零件成形方法的可行性分析一文中又指出，定轉(zhuǎn)角收料、卷軸斜移補(bǔ)償法是****的形成方法，帶料誤差的影響最小。該文中所述的斜移補(bǔ)償是一種隨機(jī)補(bǔ)償，即當(dāng)料厚誤差使得即時(shí)收卷半徑大于或小于理論即時(shí)收卷半徑時(shí)，鐵心的即時(shí)收卷半徑始終和l坐標(biāo)相切。理論上這是一種理想的設(shè)計(jì)方法。
根據(jù)我廠多年所積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為上述方法理論上是正確的，但在隨機(jī)補(bǔ)償時(shí)導(dǎo)向板對(duì)鐵心的推力可能會(huì)使鐵心槽形變形，且變形無(wú)法事前估計(jì)。所以在j98—2．5型機(jī)的設(shè)計(jì)中采用了定轉(zhuǎn)角收卷，收卷軸按理論補(bǔ)償量強(qiáng)制補(bǔ)償，即每沖完一槽，收卷軸在斜面導(dǎo)軌上自動(dòng)強(qiáng)迫移動(dòng)：
式中 δ——帶料厚度
z——鐵心槽數(shù)
β——導(dǎo)軌傾斜角，  我們認(rèn)為帶料厚度誤差不可能是隨機(jī)的，它取決于軋制、開(kāi)卷過(guò)程的工藝手段。例如，開(kāi)卷成的帶料可能比公稱(chēng)厚度薄或厚，或兩邊厚度有一定的差異，或開(kāi)卷后兩邊毛刺不等。這一切都反映到即時(shí)收卷半徑上，在卷繞n層后，即時(shí)收卷半徑不再等于r內(nèi)+nδ，而為r內(nèi)+nδ±n△δ，此處±n△δ即為各種誤差造成的即時(shí)收卷半徑的變動(dòng)量。
如果設(shè)△δ>0，鐵心每繞一周，槽孔將偏移2π△δ，對(duì)第n圈槽孔偏移量為2π△δn。由圖3可知，實(shí)際上即發(fā)生了下線槽形的偏轉(zhuǎn)。為了使槽形變成徑向直槽，則必須事先給一個(gè)負(fù)截距，即令
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