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叉車交流電機用速度傳感器脈沖輪的設計優化

2012-09-27 11:02 性質:轉載 作者:KDS 來源:KDS
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  2  脈沖輪的結構和材質選擇
  脈沖輪的設計特性要求,必須滿足以下幾個方面:
  2.1 脈沖輪外圓上的齒槽必須均布,才能保證輸出信號的精度和穩定性。
  2.2 脈沖輪外圓上的齒數,數量從幾齒到上百齒不等,齒數必須根據不同的使用條件來選擇,并且能與不同的控制器來進行合理匹配。因為直徑安裝空間小,從而導致每個齒的幾何分布厚度非常薄,根據有關資料推薦,齒厚最小僅為2mm,齒高可達5mm,因此,對材料強度要求高。
  2.3 脈沖輪的材質必須有一定的弱導磁性,例如:低碳鋼或中碳鋼。
  2.4 加工工藝性和通用性要好。
  2.5 零件成本低。
  2.6 零件的裝配性和互換性好。

  3  脈沖輪采用不同材料和工藝的對比分析
 

項目

1# 粉末冶金成型

2# 線切割成型

3# 滾刀加工成型

4# 沖片疊壓成型

脈沖輪材料

低碳鋼

低碳鋼或易切鋼

中碳鋼或易切鋼

低碳鋼鋼板

工藝性

較好

脈沖輪齒
的強度

差,易斷齒。

好,但齒的形狀必須配合刀具特殊設計。

優點

  1. 易成型。
  2. 通用性強,可加工脈沖數相同但軸孔尺寸不同的脈沖輪。
  3. 成本低。
  1. 易成型。
  2. 通用性強,可直接根據需要加工脈沖數相同但軸孔尺寸不同的脈沖輪。
  3. 投資小。
  4. 加工周期短。
  1. 易成型。
  2. 通用性強,可直接根據需要加工脈沖數相同但軸孔尺寸不同的脈沖輪。
  3. 齒強度高。
  1. 易成型。
  2. 成本低,與粉末冶金產品相同。
  3. 加工周期短。

缺點

  1. 模具費用高。
  2. 齒強度差。
  3. 齒部易夾雜雜物導致信號不良。
  4. 質量不穩定。
  1. 無法大批量生產。
  2. 成本高,是粉末冶金的20倍左右。
  3. 齒部易夾雜雜物導致信號不良。
  1. 需要單獨采購特種滾刀。
  2. 成本高,單個零件的采購成本與線切割相同。
  3. 齒部尺寸不易控制。
  4. 加工周期長。
  1. 模具費用高。
  2. 軸孔通用性差,每種軸孔和每種齒數必須單獨開模。
  3. 厚度尺寸難控制。
  4. 對材料要求高。
 
  4  試驗和分析
  根據上述對比試驗和分析,綜合考慮波形信號的穩定性,齒的強度,制造成本及裝配工藝性,優先采用沖片疊壓成型工藝。
  通過實際生產和使用檢驗,性能和結構滿足要求。但由于結構和工藝的特殊性,每批生產的零件厚度相差較大,從而導致脈沖輪的軸向裝配存在問題,如果采用常規手段難以調整,必須在考慮成本的同時,采用特殊零件和工藝來調整尺寸波動的影響。
  具體采取的措施如下:
  4.1 統一每個脈沖輪單片的材料,將單片的材料更換為單張厚度公差較為嚴格的鋼片,以減小疊壓的累積誤差帶來的影響。
  4.2 嚴格規定脈沖輪的疊壓片數和厚度檢測部位,以減少測量誤差和工藝影響。
  4.3 訂制特殊的卡簧,調整軸上脈沖輪的軸向加工尺寸鏈,采取適當的卡簧彈性預緊量。

  結論
  經過初期的樣品試驗,采用疊壓成型工藝的脈沖輪結構,符合預計的設計要求,并且具有最高的性價比,實現與外置式速度傳感器的完美配合。

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