【正文】 們必須不斷改進(jìn)才能跟上產(chǎn)品的更新?lián)Q代。本課題選用無(wú)刷直流電機(jī)作為刻錄機(jī)用電機(jī)，用電子換向取代碳刷換向，用霍爾元件實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)，使得定位更準(zhǔn)確。由此看來(lái)，對(duì)于永磁體的材料和機(jī)殼材料要求較高。隨著科技的發(fā)展，位置傳感器也出現(xiàn)了好多，如霍爾式位置傳感器、光點(diǎn)式位置傳感器、電磁式位置傳感器等。無(wú)刷直流電機(jī)改善了有刷直流電機(jī)的噪音大，使用壽命短等缺點(diǎn)，成為電機(jī)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。位置檢測(cè)裝置一般采用位置傳感器，位置傳感器的種類有電磁式、光點(diǎn)式、霍爾式，其中霍爾式位置傳感器逐漸替代其它位置傳感器。目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在已有無(wú)刷直流電機(jī)的系列產(chǎn)品，并形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。由于無(wú)刷直流電機(jī)使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)噪音、較高的轉(zhuǎn)速范圍，漸漸的取代了傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)。軟件方面有：位置檢測(cè)裝置，采用霍爾式位置傳感器，檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，從而實(shí)現(xiàn)電子換向。而且直流無(wú)刷電機(jī)保持了直流有刷電機(jī)的優(yōu)越性，采用無(wú)接觸式電子換向，不受機(jī)械換向控制，與傳統(tǒng)的直流有刷電機(jī)相比，調(diào)速方便，易于控制，運(yùn)行平穩(wěn)，在刻錄機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)以無(wú)刷直流電機(jī)作為刻錄機(jī)用電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用三相九極無(wú)刷直流電機(jī)，三相指的是定子繞組設(shè)計(jì)為三相，九極指的是矽鋼片的磁極數(shù)為九。選用BD7904FS驅(qū)動(dòng)芯片作為電機(jī)的IC驅(qū)動(dòng)。無(wú)刷直流電機(jī)最早是日本的大畑克己；中野正嗣；高木哲尚發(fā)明的，這一突破為人類提供了便利。而且它在我國(guó)的用途也是非常廣泛，可作為直流電機(jī)、伺服電機(jī)和力矩電機(jī)等使用，尤其適用于高級(jí)電子設(shè)備、機(jī)器人、航空航天技術(shù)、數(shù)控裝置、醫(yī)療化工等高新技術(shù)領(lǐng)域。不僅是在檢測(cè)方面，而且在IC驅(qū)動(dòng)方面也在不斷的更新，如BA6858AFP、BD7904FS等都是十分先進(jìn)的IC驅(qū)動(dòng)，都是刻錄機(jī)用電機(jī)上應(yīng)用最多的IC。目前設(shè)計(jì)的好多無(wú)刷直流電機(jī)還存在著許多問題，有些無(wú)刷直流電機(jī)采用反電動(dòng)勢(shì)法進(jìn)行轉(zhuǎn)子的位置檢測(cè)，在欠壓?jiǎn)?dòng)時(shí)電機(jī)就會(huì)失步，導(dǎo)致電流急劇增大，過流保護(hù)動(dòng)作，啟動(dòng)失敗。使用最多的是霍爾式位置傳感器和光點(diǎn)式位置傳感器，電磁式位置傳感器已經(jīng)逐漸被淘汰。還有一個(gè)問題，就是無(wú)刷直流電機(jī)的IC驅(qū)動(dòng)的選擇，它的種類也是多種多樣的，每個(gè)IC都有不同的用途，如果選用不當(dāng)，勢(shì)必造成電機(jī)的控制出現(xiàn)問題。與用有刷直流電機(jī)的刻錄機(jī)相比不僅降低了維護(hù)成本而且提高了刻錄機(jī)的性能，使得刻錄機(jī)工作更穩(wěn)定、更快，從而提高產(chǎn)品的總體水平?，F(xiàn)在是一個(gè)機(jī)電一體化快速發(fā)展的社會(huì)，我們不僅要學(xué)好機(jī)械知識(shí)更要把電學(xué)知識(shí)學(xué)好，做到機(jī)電不分家。由于無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單既具有交流電機(jī)的特點(diǎn)，又具有有刷直流電機(jī)的特點(diǎn)，所以不僅維修方便、低干擾、使用壽命長(zhǎng)、而且運(yùn)行效率高、調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定，充分滿足了刻錄機(jī)的使用要求。IC驅(qū)動(dòng)也是無(wú)刷直流電機(jī)的重要組成部分，合適的IC能夠使電機(jī)更穩(wěn)定的工作。有刷直流電機(jī)內(nèi)含有電刷裝置將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它的特點(diǎn)是無(wú)碳刷、低干擾、噪音低、運(yùn)轉(zhuǎn)順暢、低維護(hù)成本。無(wú)刷直流電機(jī)的IC驅(qū)動(dòng)能夠提高轉(zhuǎn)換速率，像BD7904FS、BA6858AFP等都可用于刻錄機(jī)用無(wú)刷直流電機(jī)，我選擇的是BD7904FS,它性價(jià)比高，在刻錄機(jī)用無(wú)刷直流電機(jī)中應(yīng)用最廣泛。通過比較可知，無(wú)刷直流電機(jī)不僅噪音低，而且維護(hù)本低。無(wú)刷直流電機(jī)由電機(jī)本體、位置檢測(cè)裝置、IC驅(qū)動(dòng)芯片組成。位置傳感器的作用就是檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，把轉(zhuǎn)子位置轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，去控制電子開關(guān)線路，使得定子繞組按一定的次序?qū)?，從而?shí)現(xiàn)電子換向。主要應(yīng)用于CDROM、DVDROM。使用壽命通常使用壽命在幾萬(wàn)小時(shí)這個(gè)數(shù)量級(jí)，但是由于軸承的不同無(wú)刷電機(jī)使用壽命也有很大不同。節(jié)能方面采用變頻技術(shù)控制的會(huì)比串激電機(jī)節(jié)能很多，無(wú)刷電機(jī)的耗電量只是碳刷的1/3。最主要的是，整體的功能將會(huì)受到影響。第3章 　硬件部分設(shè)計(jì)　無(wú)刷直流電機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)組成無(wú)刷直流電機(jī)硬件主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。剎車墊片PCBB底板FFC霍爾元件含油軸承扣環(huán)銅 套矽鋼片線 圈圖32　定子結(jié)構(gòu)　轉(zhuǎn)子與定子部分設(shè)計(jì)　設(shè)計(jì)參數(shù)　　定子上底板底端到轉(zhuǎn)子上墊圈頂端的距離為13mm　定子繞組為三相　矽鋼片磁極數(shù)為九　轉(zhuǎn)子部分設(shè)計(jì)　機(jī)殼，電機(jī)在刻錄機(jī)上有安裝尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)要注意配合尺寸，由于機(jī)殼中心要安裝軸，所以中間要有孔。由于要配合機(jī)殼外圓尺寸可設(shè)計(jì)為23mm。軸的圓面一端安裝在機(jī)殼中心，球面一端頂住定子內(nèi)的墊片，對(duì)軸的耐磨性、硬度和表面粗糙度要求較高。圓環(huán)裝在飛盤正面，依靠圓環(huán)上的孔進(jìn)行定位，因此圓環(huán)內(nèi)徑尺寸可設(shè)計(jì)為5mm，外圓與飛盤正面凹陷處配合，由于小圓環(huán)上的三個(gè)孔分別對(duì)應(yīng)飛盤上的三個(gè)最高的突出圓柱嵌套進(jìn)去?！∧z圈，膠圈黏膠在托盤表面，防止托盤磨損和增加托盤與刻錄機(jī)中光盤的摩擦力，更好的帶動(dòng)光盤和托盤一起旋轉(zhuǎn)，可設(shè)計(jì)尺寸為，外徑為29mm，內(nèi)徑為22mm。查閱資料可得。　含油軸承，放在銅套內(nèi)，外徑要比銅套內(nèi)徑小，由于轉(zhuǎn)子的軸要通過含油軸承，頂?shù)絼x車墊片上，內(nèi)徑可設(shè)計(jì)為3mm。若太厚則增加成本，若太薄容易變形。上端與矽鋼片組配合。矽鋼片組裝在同套上。（2）　SPCD：表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“?，相?dāng)于中國(guó)08AL(13237)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。（1）　聚醚酰亞胺為琥珀色透明固體，具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電絕緣性能、耐輻照性能、耐高低溫及耐磨性能。耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性,電絕緣性能好。應(yīng)用于家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風(fēng)扇、頭發(fā)干燥機(jī)殼體、咖啡器皿等），電器元件（開關(guān)、電機(jī)殼、保險(xiǎn)絲盒、計(jì)算機(jī)鍵盤按鍵等），汽車工業(yè)（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件）等漆包線纏繞在矽鋼片上，電絕緣性和機(jī)械性能要求較高。延展性、擠壓加工性、熔接性、耐蝕性、耐候性、熱傳導(dǎo)性、電導(dǎo)性均佳，特別適用于焊接。（3）　ZCuSn10Pb5鑄造銅合金(錫青銅，金屬型)耐腐蝕，特別對(duì)稀硫酸、鹽酸和脂肪酸。通過比較鑄造銅合金和環(huán)保易切削銅，得知環(huán)保易切削黃銅更適合作為銅套材料。（2）　鐵基含油軸承為多孔鐵，鐵石墨，鐵銅石墨，鐵銅硫，自潤(rùn)滑性能好，具有減震隔音作用。（1） 　邁拉為堅(jiān)韌聚酯類高分子物，具有良好的耐熱性， 表面平整性， 透明度和機(jī)械柔韌性。只能采用模壓、擠出工藝制作簡(jiǎn)單的制品，成型較困難，復(fù)雜制品必須由后期機(jī)床加工，這就限制了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，加工過程中，材料浪費(fèi)過大。（2）　沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“澹合喈?dāng)于中國(guó)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 　PCB板，如圖312所示材料有PC（聚碳酸酯）、FR一1(阻燃覆銅箔酚醛紙層壓板)、FR一4（環(huán)氧樹脂加上填充劑以及玻璃纖維所做出的復(fù)合材料）（1）　聚碳酸酯是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕性，較高的強(qiáng)度、耐熱性和耐寒性；還具有自熄、阻燃、無(wú)毒、可著色等優(yōu)點(diǎn)，和金屬相比硬度不足，這導(dǎo)致它的外觀較容易刮花，但其強(qiáng)度和韌性很好，無(wú)論是重壓還是一般的摔打。（3）　環(huán)氧樹脂加上填充劑以及玻璃纖維所做出的復(fù)合材料，是以環(huán)氧樹脂作粘合劑，以電子級(jí)玻璃纖維布作增強(qiáng)材料的一類基板。在加工工藝上，要比其他樹脂的玻纖布基板具有很大的優(yōu)越性。圖312　PCB板 圖313　FFC　FFC，如圖313所示材料有PET（聚對(duì)苯二甲酸類塑料）俗稱滌綸樹脂、PEI（聚醚酰亞胺）、PBT（聚對(duì)苯二甲酸酊二醇酯）。（2）　滌綸樹脂是乳白色或淺黃色高度結(jié)晶性的聚合物，表面平滑而有光澤。應(yīng)用于家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風(fēng)扇、頭發(fā)干燥機(jī)殼體、咖啡器皿等），電器元件（開關(guān)、電機(jī)殼、保險(xiǎn)絲盒、計(jì)算機(jī)鍵盤按鍵等），汽車工業(yè)（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件）等。圖314　霍爾元件 圖315　剎車墊片　霍爾元件，如圖314所示可選材料有Si（硅）、In As（銻化銦）、In Sb（砷化銦）。（3）　砷化銦由銦和砷構(gòu)成的Ⅲ一V族化合物半導(dǎo)體材料。它具有對(duì)磁場(chǎng)敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測(cè)量、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。（1）　聚醚醚酮是理想的電絕緣體，是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)。只能采用模壓、擠出工藝制作簡(jiǎn)單的制品，成型較困難，復(fù)雜制品必須由后期機(jī)床加工，這就限制了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，加工過程中，材料浪費(fèi)過大。（3）　超高分子聚乙烯有極好的耐磨性，良好的耐低溫沖擊性、自潤(rùn)滑性、無(wú)毒、耐水、耐化學(xué)藥品性，耐熱性優(yōu)于一般聚醚醚酮，缺點(diǎn)是耐熱性（熱變形溫度）低、加工成型性差，外表面硬度，剛性，膠粘性差，流動(dòng)性差,耐蠕變性不如一般工程塑料，膨脹系數(shù)偏大。（1）　電解亞鉛鍍鋅鋼板：是一種沖壓材料，就是在冷軋板表面鍍上了鋅層 主要用在家用電機(jī)、汽車、配電器、油儲(chǔ)罐、馬達(dá)蓋、鋼制家具底板等。（3） 一般鍍鋅鋼板是指表面鍍有一層鋅的鋼板，是一種經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)而有效的防腐方法?！★w盤，如圖317所示可選材料有PET塑料（聚對(duì)苯二甲酸類塑料）、PBT（聚對(duì)苯二甲酸酊二醇酯）、PP塑料（聚丙烯）（1）　聚丙烯為結(jié)晶型高聚物，常用塑料中聚丙烯最輕。（2）　聚對(duì)苯二甲酸酊二醇酯是乳白色半透明到不透明結(jié)晶型熱塑性聚酯。它耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性，受溫度影響小，無(wú)毒、耐氣候性。（1）　有機(jī)硅塑料：無(wú)味、耐高低溫、耐水性好、高頻絕緣性好，耐輻射、耐臭氧性好 適于制作電工、電子組件及線圈的灌封與固定、 醫(yī)療器械產(chǎn)品，被稱為工業(yè)的味精。用于各種線圈骨架、變壓器、電視機(jī)、零部件和外殼、汽車燈座、燈罩、白熱燈座、繼電器、硒整流器等。（1）　聚醚醚酮是理想的電絕緣體，是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)。只能采用模壓、擠出工藝制作簡(jiǎn)單的制品，成型較困難，復(fù)雜制品必須由后期機(jī)床加工，這就限制了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，加工過程中，材料浪費(fèi)過大。（3）　超高分子聚乙烯有極好的耐磨性，良好的耐低溫沖擊性、自潤(rùn)滑性、無(wú)毒、耐水、耐化學(xué)藥品性，耐熱性優(yōu)于一般PE材料，但是耐熱性低、加工成型性差，外表面硬度，剛性，膠粘性差，流動(dòng)性差,耐蠕變性不如一般工程塑料，膨脹系數(shù)偏大。（2）　SPCD：表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中國(guó)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。含有大量的稀土元素釹、鐵及硼，其特性硬而脆 廣泛應(yīng)用于電子、電力機(jī)械、醫(yī)療器械、包裝、五金機(jī)械、航天航空等領(lǐng)域，較常見的有永磁電機(jī)、磁選機(jī)、計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁共振成像設(shè)備儀表等。它表面還可以覆PVC片、銅版紙、雙面膠，涂UV油，或者彩印模切成各種形狀。釹鐵硼雖然價(jià)格昂貴但磁性極高，而且不容易退磁，所以選擇釹鐵硼作為永磁體材料。（3）　碳素鋼價(jià)格低廉，工藝性能優(yōu)良。由于不銹鋼具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能，雖然價(jià)格比碳素鋼昂貴，但由于考慮到軸作為電機(jī)的重要部件，所以選擇SUS420J2（馬氏體類型不銹鋼）　主要工序　定子工序 　矽鋼片清洗，對(duì)矽鋼片進(jìn)行清洗，以免堆疊時(shí)出現(xiàn)凹凸不平，影響質(zhì)量。 　入磁　飛盤與墊片熔接　點(diǎn)膠　飛盤組與托盤熔接　點(diǎn)膠　托盤組入　轉(zhuǎn)子整形1　轉(zhuǎn)子檢測(cè)　總工序 　定子注油　止油墊片組入　總裝