微電機(jī)塑料件及機(jī)械加工件的結(jié)構(gòu)與工藝
李立毅，宋立偉，張子忠
(哈爾濱工業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150001)
中圖分類號(hào)，tm305 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：c 文章編號(hào)l1001-6848(2000)02-0046-06
1塑料件與塑料換向器的結(jié)構(gòu)與工藝
1.1塑料及其在微電機(jī)中的應(yīng)用
塑料是一種高分子材料，是以高分子合成樹脂為主要成分，適當(dāng)加入各種添加劑形成的。在一定工藝（溫度、壓力、時(shí)間）條件下，塑料可以塑制成各種形狀和要求的零部件，而且在允許的溫度內(nèi)保持其形狀和尺寸不變。
在微電機(jī)中，塑料主要用作絕緣體和結(jié)構(gòu)體，如塑料換向器、集電器等都以塑料作絕緣體，同時(shí)塑料也在結(jié)構(gòu)上起固定與連接作用，出線盒、接線板、刷架、線圈骨架、端罩，襯套等也都可以用塑料壓制而成。隨著有機(jī)合成新技術(shù)的發(fā)展和新型塑料的不斷涌現(xiàn)，以塑料件代替的金屬件在逐步增加，塑封電機(jī)的出現(xiàn)就是個(gè)很好的例子。
塑料按其基本性能和加工過程的特點(diǎn)常分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩類。塑料在微電機(jī)中得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗脑蟻碓闯渥悖瑑r(jià)格便宜，同時(shí)具右金屬及其他材料所不能比擬的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。
用塑料制成零部件的工藝方法很多，對(duì)熱固性塑料常采用壓鑄成型、注射成型和擠壓成型等。對(duì)熱塑性塑料除以上三種工藝方法以外，還可以采用吹塑成型、澆鑄或粉末壓制成型等。也可采用塑料型材，通過車、銑、磨等機(jī)械加工方法成型。在批量生產(chǎn)時(shí)，普遍采用的主要成型方法是壓鑄、注射和擠壓成型。
在微電機(jī)中的零部件常采用熱固性塑料，近幾年，熱固性塑料也可以采用注射成型工藝，提高了生產(chǎn)效率，成本下降，這使熱固性塑料得到了更廣泛的應(yīng)用。
1.2塑料換向器的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及其加工工藝
塑料換向器的結(jié)構(gòu)形式有很多，主要決定于電機(jī)功率、電壓、轉(zhuǎn)速和尺寸大小。換向器自身的電氣性能和形狀尺寸的穩(wěn)定性，是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此，在直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造中，換向器的結(jié)構(gòu)與工藝問題應(yīng)十分重視。
1. 2.1塑料換向器的結(jié)構(gòu)型式和特點(diǎn)
塑料換向器的結(jié)構(gòu)型式按換向器片間有無云母片絕緣可分為有云母片塑壓結(jié)構(gòu)和無云母片塑壓結(jié)構(gòu)兩類。在每一類中，根據(jù)換向片結(jié)構(gòu)形狀和加工方法的不同，又有很多具體型式。
(1)有云母片絕緣塑壓結(jié)構(gòu)
當(dāng)換向片數(shù)較多，片間絕緣薄，外徑尺寸校大，線速度相對(duì)較高時(shí)，多采用有云母片塑壓換向器，即換向片間絕緣采用云母片。它又可根據(jù)直徑大小、線速度的高低及電流強(qiáng)度的不同，分為v型燕尾槽、u型燕尾槽和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等型式。圖1給出了v型燕尾結(jié)構(gòu)換向片上作用力的分布圖。
圖1中，換向片兩個(gè)側(cè)面上的壓力引起的拱形推力為：
作用在每個(gè)換向片上的離心力：
由力的平衡關(guān)系可知，徑向力
塑料對(duì)燕尾壓力的徑向分量
對(duì)燕尾的軸向分量作用力
可知對(duì)燕尾的總壓力
燕尾結(jié)構(gòu)的這種受力特點(diǎn)要求在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)圖1中的等截面進(jìn)行應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算，還應(yīng)對(duì)深入燕尾的突出部分（塑料錐環(huán)）進(jìn)行壓潰應(yīng)力檢查。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是有伸入燕尾的突出部分，塑料不易填滿。同時(shí)存在較大 |
