[发明专利]一种基于弹性力学模型进行凹槽设计的电机定子壳体组件及凹槽设计方法

摘要

本发明涉及一种基于弹性力学模型进行凹槽设计的电机定子壳体组件及凹槽设计方法，与现有技术相比解决了电机定子壳体安装结构无法满足实际使用需要的缺陷。本发明包括定子和壳体，定子过盈装配在壳体内，所述定子的外侧面上设有凹槽，凹槽与定子的轴线相平行，凹槽基于定子的径向俯视呈长方形，凹槽基于定子的轴向俯视呈扇环形。本发明通过在定子外圆上增加了填充导热胶的凹槽设计，保证了电机工作的稳定性和安全性。

主权项

一种基于弹性力学模型进行凹槽设计的电机定子壳体组件，包括定子(1)和壳体(2)，定子(1)过盈装配在壳体(2)内，所述定子(1)的外侧面上设有凹槽(4)，凹槽(4)与定子(1)的轴线相平行，凹槽(4)基于定子(1)的径向俯视呈长方形，凹槽(4)基于定子(1)的轴向俯视呈扇环形；所述凹槽(4)的数量为若干个，若干个凹槽(4)在定子(1)的外侧面上呈等分圆周布置；基于弹性力学模型进行凹槽设计的电机定子壳体组件的凹槽设计方法，其特征在于，包括以下步骤：11)计算参数的设置，设定定子(1)与壳体(2)接触面间的单边过盈量为ε，壳体(2)径向的变形量为ε1，定子(1)径向的变形量为ε2，定子(1)与壳体(2)配合的接触压强为P，凹槽个数为n，凹槽(4)基于定子(1)的中心角为θ；12)计算壳体(2)径向的变形量ε1，其计算公式如下：ϵ1=PRE1(R12+R2R12-R2+μ1),]]>其中：E1为壳体(2)的弹性模量、μ1为壳体(2)的泊松比、R1为壳体(2)外圆半径、R为定子(1)的外圆半径、P为壳体(2)与定子(1)的接触压强；13)计算定子(1)径向的变形量ε2，其计算公式如下：ϵ2=PRE2(R2+R22R2-R22-μ2),]]>其中：E2为定子(1)的弹性模量、μ2为定子(1)的泊松比、R2为定子(1)内圆半径、R为定子(1)的外圆半径、P为壳体(2)与定子(1)的接触压强；14)将壳体(2)与定子(1)联合计算，联立壳体(2)径向的变形量ε1、定子(1)径向的变形量ε2计算定子(1)与壳体(2)配合的单边过盈量ε，其计算公式为：ε＝ε1+ε2；计算定子(1)与壳体(2)的接触压强p，计算公式如下：p=ϵR[R12+R2(R12+R2)E1+R2+R22(R2+R22)E2+μ1E1-μ2E2]-1,]]>其中：ε为定子(1)与壳体(2)配合的单边过盈量、R为定子(1)的外圆半径、E1为壳体(2)的弹性模量、μ1为壳体(2)的泊松比、R1为壳体(2)外圆半径、E2为定子(1)的弹性模量、μ2为定子(1)的泊松比、R2为定子(1)内圆半径；15)计算定子与壳体过盈配合后能够传递的最大扭矩T′，其计算公式如下：T′＝(2π‑nθ)uplR2，其中：θ为单个凹槽在圆周截面上的中心角、u为定子与壳体接触的静摩擦系数、l为定子与壳体轴向的接触长度、n为凹槽个数、R为定子(1)的外圆半径、P为壳体(2)与定子(1)的接触压强；16)计算凹槽(4)基于定子(1)的中心角θ，利用电机正常工作下输出的最大扭矩为T计算出凹槽(4)基于定子(1)的中心角θ。