Прес-фіт земля
Роторні вали

Роторний вал — це вал двигуна, спеціально виміряний для втручання пресового з'єднання пакета ламінування ротора або ротора з постійними магнітами. Зона з'єднання ротора використовує допуск p5 або r5 (невелике втручання), щоб утримувати пакет ротора без руху під моментом двигуна. Концентричність між з'єднанням ротора та підшипниковими шийками повинна бути в межах 0,005 мм — в іншому випадку зібраний ротор буде ексцентричним, що викликає вібрацію та варіацію магнітного зацеплення.

допуск валу p5 або r5 для пресового з'єднання пакета ротора — це дає втручання приблизно 0,005–0,020 мм на діаметр (залежно від діаметра валу). Виникаючий об'ємний напруження в отворі ротора потрібно перевірити, щоб не перевищити межу текучості ламінування ротора. Для магнітів, які склеюються, а не пресуються: допуск валу h6 з адгезивним з'єднанням. Для обмотаних роторів або конструкцій зі зсувним кільцем: з'єднання залежить від матеріалу корпусу ротора — інженери HXC радять на основі ваших даних про конструкцію двигуна.

Всі діаметри з'єднання ротора та сідла підшипників обробляються в одному налаштуванні на 5-осевому токарно-фрезерному верстаті без повторного зажиму. Це усуває помилку налаштування, яка виникла б у двоопераційному підході, досягаючи концентричності ≤ 0,005 мм TIR між зовнішнім діаметром з'єднання ротора та підшипниковими шийками. Це критичний допуск для зібраного вала двигуна — якщо з'єднання ротора та сідла підшипників не є концентричними, зібраний двигун буде вібрувати на основній частоті, генерувати магнітний шум і зменшувати термін служби підшипників.

Динамічний баланс усуває залишковий дисбаланс з готового вала ротора, зазвичай виконується після загартування та шліфування. Для валів двигунів: G1.0 є стандартом для промислових серво двигунів; G0.4 для прецизійних шпиндельних двигунів та високошвидкісних двигунів понад 10 000 об/хв. Баланс виконується на балансувальному верстаті з двома площинами, з видаленням матеріалу шляхом свердління невеликих отворів на площинах корекції балансу. HXC надає звіт про баланс ISO 1940-1 з кожним збалансованим валом.

Прототип (1–5 шт., загартовані + оброблені + збалансовані): 5–8 днів. Маленька партія (10–50 шт.): 8–12 днів. Виробництво (100–1,000 шт.): 10–16 днів. Нержавіюча сталь або титан: додати 2–4 дні. Клас балансу G0.4: додати 1–2 дні. Доступне термінове виробництво.

42CrMo4 (індукційно загартовані) для роторів BLDC та серво двигунів — найпоширеніший вибір. 20CrMnTi (карбюризовані) для електричних тягових двигунів та роторних вузлів з високим циклом. GCr15 (SUJ2 / 100Cr6) через загартовані для високошвидкісних шпиндельних двигунів. SUS440C загартовані нержавіючі для двигунів чистих кімнат і вакуумних камер. SUS303/316L для фармацевтичних мікронасосів та автоматизації лабораторій. Al 7075 твердо-анодовані для дронів та легких двигунів.

Зона з'єднання ротора: Ra 0,4 мкм (стандарт для пресового з'єднання). Підшипникові шийки: Ra 0,2 мкм. Сідла ущільнень вихідного валу: Ra 0,1 мкм дзеркальне покриття, якщо потрібно. Усі вимірювання проводяться контактним профілометром і зазначаються в сертифікаті перевірки.

Так — канавки, шліци, різьби, перехресні отвори, D-плоскі та конічні частини можуть бути додані на вихідному кінці в тій же 5-осевій установці. Концентричність між зоною посадки ротора, підшипниковими шийками та вихідними характеристиками кінця валу залишається в межах 0,003 мм TIR — обробка в один етап дозволяє досягти повної концентричності характеристик.

Роторний пакет пресується на вал за допомогою преса з арбором або гідравлічного преса, при цьому вал підтримується в V-блоці, щоб запобігти вигину. Для магнітних PM роторів використовується немагнітний прес-інструмент. Для складання з термічним зсувом (альтернатива пресовій посадці) роторний пакет нагрівається до 80–120 °C, а вал охолоджується, що дозволяє йому з'єднуватися без зусиль; з'єднання потім стає посадкою з перешкодами при кімнатній температурі. HXC може постачати зону посадки ротора з фасонним ведучим краєм (зазвичай 1×30°), щоб полегшити початок пресування.