Göra din egen miniatyr Electric Hub Motor (9 / 14 steg)

Steg 9: Mitt i världen

Din hela motor kretsar kring sin centrala axel.

Nej, verkligen, det gör.

Inifrån och ut motorer som hub motorer har fördelen att deras "skaft" är faktiskt stillastående. Det är också endast mekaniska anslutningen till omvärlden, eftersom... Ja, allt annat är i rörelse runt den. Så måste axeln vara tjock och motståndskraftig mot deformation eller böjning. En off-axeln, böjda eller på annat sätt felaktigt konstruerade och begagnade axel kommer att orsaka vingla, betona lagren, och med din vikt på det, kan överstiga styrkan i din fästelement.

Enda stöds vs dubbel stöds

Det finns två översta arrangemang, och de har vissa konsekvenser fordonet kompatibilitet och axel design.

fribärande, enda stöds, eller

stil. Den vanligaste stilen för stora nav motorer, som de som används på... bilar. Bara monterade på ena sidan. Axeln används således i böjning. Axlar och lager för motorer av denna stil måste vara mycket tjockare och starkare för att undvika skador än...

dubbel stöds, eller "bike" stil. Den vanligaste för små nav motorer. Fordonets vikt bär på båda sidor av den stationära axeln, och uthärda laddar visas mellan dessa två punkter. För korta avstånd mellan stöd används axeln i skeva. Detta är ett bättre arrangemang för stelhet, men dess inte så användbara eftersom motorn är omgiven av fordonet på båda sidor.

Jag kommer att fokusera på dubbel stöds schakt för nu, eftersom de enda stödda mönster är bokstavligen bara hälften av den tidigare.

Enda med vs. dubbla lagren

Uh oh. Det finns även en skillnad här? Ja! Rotor församlingen stöds endast på ena sidan, det vill säga en endcap, eller har två ändpunkter och vara helt inbyggt.

Inre bärande system representerar den stora majoriteten av din

. Medan de flesta av dem använder en levande axel, principerna är desamma: rotorn stöds bara på ena änden, och den andra är öppna för luft.

Förutom att utsätta de interna delarna av din motor till väder och skräp, behövs kunskap om några mellanliggande maskinteknik principer för att korrekt utforma ett singel-bärande system. Jag kommer inte att enstaka bärande motors, eftersom de är mekaniskt mindre hållbara än motsvarande storlek Dubbelrum med motor.

Du kan ha en enda bärande motor med dubbla ram fastsättning, men då är det bara meningslöst, nej?

Dubbel är betydelse, eller två-endcap rotorerna vad i huvudsak alla produktion nav motorer är. Även om de är singel-stöd (bil stil), finns det fortfarande en främre endcap och en bakre endcap, vilka båda hålla lager. Dessa ger tanken symmetriska laddar som förhindrar rotor deformation och magnet-stator kollisioner.

Allmän översikt över axeln design

Se figur 1 för en grundläggande cross sectional diagram över en generiskt nav motor center axel.

Från vänster till höger:

Montering av ytan är de viktigaste medlen för fastsättning på fordonet. Detta kan vara ett utvändigt gängade bult-liknande utstick, eller en kvadrat fastspänning yta, oavsett. Detta kan inte förekomma i kompakt motorer, men finns nästan alltid på cykel-stil motors, eftersom de är utformade att släppa höger i stället för nonmotorized bakhjulet.

den yttre montering Clearance är en axel att ge avståndet mellan fordonets ram och rotor ytorna. Kanske inte samma fysiska diameter som...

försedda med sätena är maskinbearbetad ytor som motor lagren är monterade. Snäva toleranser (1 till 2 tusendelar eller mindre!) krävs för korrekt uthärda bruk.

Inre med avslutande fungerar som en backspärr för lagren så de inte kan flytta axiellt.

Stator montering ytan kan direkt par till statorn, eller kan stödja en hubb eller annan mekanism att behålla statorn. Den största diametern axeln uppstår vanligen här.

Inre yta och montering utför samma funktion som EMS, men är på insidan av skaftet. Normalt sker detta i form av ett gängat hål som du kan dra åt en skruv mot fordonets ram. En praktisk kombination av EMS eller IMS funktioner kan användas - detta är en fråga om design.

Det finns dock en mycket viktig aspekt av interna funktioner som du måste vara medveten om.

Att få kablarna ut

Utan en elektrisk anslutning till omvärlden, kan inte din motor fungera! På ett minimum behöver du bestämmelser för att köra tre tunga gauge kablar från de interna delarna av motorn. Om du tänker använda Hall effekt sensorer, detta skulle kunna öka till åtta totalt ledningar: 3 stora och 5 liten signal trådar.

Mest allmänt sett finns två metoder för kör ledare till din lindningar:

Genom axel centrum. Skaftet är ihåligt och motorn monteras med hjälp av externa funktioner. Detta kräver borrning ut i mitten av en axel samtidigt som koncentriska och på-axeln. Ett kors hål eller slot borras inre motorn, vanligtvis nära stator monteringsytan, att överbrygga inre av motorn med utsidan. Sladdar kör sedan genom detta centrumhål.

Förutom axeln. I Razers fall valde jag att använda denna metod för att skära en liten kil (faktiskt en lägenhet) och bara går kablarna genom den. Medan lättare, den här metoden gör trådarna att köra mycket nära roterande ytor och också innebär att en del av den motoriska bär har ingen axel kontakta. Detta är mekaniskt suboptimalt.

Exempel på varje metod är i siffror 3 till 5 nedan.

Axel storlek

Ja, jag vet, vi måste prata om detta så småningom. Det faktum att du har att ge tillräckligt utrymme för att köra kablar medel motoraxeln kan inte vara för liten diameter. Liten diameter skaft är också nonconducive till stelhet.

För hub motorer, det gamla ordspråket ringar sant: större är bättre. Använda den största diametern du har tillgängliga för dig, eller gör att designen!

Båda iterationer av Razer's motor används 15mm diameter axelledning. Jag fann detta tillräckligt för den ungefär 2 tum de hade till bron.

Axel storlek direkt korrelerar med vilka lager du kan använda. På tal om kullager...