一、前言

网上有很多其它电机的去限位教程。一般使用自己设计的拉马实现。我在2804电机上也这样做过。分离很容易。但是目前手边有多个3205电机,它的结构和2804差别很大。我最早尝试使用拉马发现操作非常困难。秉持着“暴力解决不了问题”的原则,设计了几款不同的拉马最终都搞不定。仅有的效果是将转子盖盘和转子筒分离。在损坏了一个电机之后,终于拆除了限位。

首先我将介绍3205B电机的结构和这次使用的工具。接着我将分步骤介绍我是如何去掉限位的。

二、关于3205B电机

为了顺利拆除限位,当然需要拆开电机。为了顺利拆解电机,非常有必要了解一下3205B的结构。图 1 介绍了 3205B 的结构。

3205B电机构造
图 1 3205B 电机的内部结构

图中可以看出3205B电机是外转子电机。定子和转子通过两个轴承固定在中间的空心销轴上。销轴的一端卡在转子上,另一端卡在磁环套上。如果要拆开电机,关键步骤是要将销轴从轴承中脱离出来。因为转子端销轴是通过台阶卡住的。所以只能从定子一端将销轴分离出去。但是要分离销轴,必须先将磁环套去掉。从图中感觉无论是磁环套还是销轴都是通过过盈配合来连接的,所以整体分离都要依靠这些特点。总结起来拆解过程可以总结为三步:

  1. 分离磁环套和销轴
  2. 分离销轴和轴承(电机主体)。
  3. 分离定子和转子

做完上面,我们再根据内部限位情况,去掉限位即可。

三、本次拆解使用的工具

再探索期间我使用钳子想强行分离磁环,试了很多次,磁环套都刮花了。也没能顺利分拆。所以后来我用3D打印机做了一个轴套套在磁环套上(图 2),然后使用台钳固定。然后旋转提拉,不一会就顺利分离了。而初期阶段我在没有分析结构的情况下。使用3D打印机和手边的零件,制作了两款不同的拉马。最终废了一天功夫,打了几款最终也没有能够顺利分离。最后我研究了结构和网上的视频。大体确定要先去掉销轴这一核心动作。后面才顺理成章的进行。

磁环套移除装置外形
图 2 3D 打印的磁环套移除装置

整个过程中用到的工具:M5外六角螺杆,M5防松螺母,羊角锤,台钳,焊锡膏刮刀(可用任意合适厚度的足够硬度的卡片代替),小手电钻(配打磨头和小铣刀)。

关于M5外六角螺杆和M5防松螺母需要说明一下。这两个零件联合起来起到销钉的作用。如果你要外购零件,建议使用 Φ8 x 20 的销钉代替。(如图 3 所示,长度预计只需要20mm,可以长一些。)这些零件用在第2步分离销轴和电机主体这一步。手电钻需要配打磨头和一个M3/M4大体尺寸左右的小铣刀。至于打磨头可能不能去掉限位。后面会详细介绍。如果你有台钻或者铣床、车床当然也可以去掉限位。

Φ8 销钉规格
图 3 Φ8 × 20 销钉规格

因为手边没有销钉,我就用M5的螺钉配合M5螺母做了一个活动的销钉。如图 4 所示。

螺钉加螺母组合成的冲子
图 4 用 M5 螺钉与防松螺母组合成的冲子

关于台钳,我建议最好你有金属的台钳。如果没有起码有一个固定不够牢固的金属台钳,螺丝最好是金属的,3D打印的容易损坏。

在第3步我使用焊锡膏刮刀来分离。如果你有金属卡片或者合适的硬质薄片也可以用来分离电机。这一步不需要专业的拉马。因为这个转子磁铁磁性不强,可以轻易打开。

以上就是关于工具的说明。具体的用法,看文章后续介绍即可。

四、拆解步骤

4.1 磁环套分离

磁环套是通过过盈配合固定在销钉上。径向磁环应该是粘结在磁环套,取下磁环套,磁铁会一并下来。

这一步。先将3D打印的磁环套移除器卡在磁环套上。注意和转子留一点距离。然后用台钳夹紧移除器,然后顺时针旋转(其实往那个方向应该都行)并提拉转子。在台钳夹持和提拉的过程中,注意不要损坏电机连线。这三根线太细,感觉很脆弱。不要缠绕和拉扯。不同电机磁环套可能固定的松紧程度不一。操作时,注意台钳要压紧,慢慢旋转提拉转子部分。不要着急。可能两三分钟就搞定。拆除之后,磁环套会卡在移除器上。用手或者螺丝刀顶一下就可以移除。

第一步组图
图 5 第一步:磁环套分离

图 5 中可以看到磁环套一般生了锈,所以通常移除需要一定的耐心。切勿用蛮力。

4.2 敲掉销轴

从图 1 中可以清晰的看到,销轴是穿过固定在定子上的两个轴承上的。销轴上方有台阶,依靠这个台阶可以压紧转子。就是说转子和销轴实际也是紧配合。这时需要用销钉从定子这一段将销轴冲出去。因为没有销钉。我就用尺寸合适的螺钉和螺母配合将销钉冲出去。注意用锤子敲冲子或者销钉时,要慢慢敲,力量不要太大。慢慢就敲掉了。注意如果销钉对不准可能第一次敲,敲到第一个轴承就敲不动了。这时注意只能敲中间的销轴,不要敲到轴承。轴承是压在定子上的,这个方向是固定方向。如果用力甚至会损坏轴承。所以只能敲销轴。这是按照刚才的力度,继续慢慢敲。应该两三分钟就搞定。

第二步组图
图 6 第二步:敲出销轴

(图 6 中可以看到敲掉的销轴)

4.3 分离定子和转子

这一步非常简单。找到定子和转子之间的缝隙,插入刮刀或者卡片。一下就分离转子和定子,然后再用手将两者彻底分开就可以。

第三步组图
图 7 第三步:分离定子和转子

4.4 注意事项

做完上面的,注意在去掉限位前将拆掉的零件归拢,定子最好放在袋子里。因为下一步打磨过程可能会有金属尘埃可能会附着到附近物体上。确保定子干净,无金属尘埃。如果你有多个要处理的电机。建议像我一样先按照第四节的内容,将所有电机拆开。每个电机的零件归拢在一起,装进独立的袋子中。

五、去掉限位

图 8 中可以看到转子和定子之间的限位都很宽。不能通过钳子简单的掰掉他们。因为定子上的漆包线非常脆弱,如果用电磨打磨定子很容易损坏漆包线。所以我的做法是打掉定子限位。

转子定子分离图
图 8 转子与定子分离后可见的限位

定子其实有两个零件组合而成。一个是磁环固定的转子环,一个是转子盖。这两部分也是靠紧配合连接在一起的。我建议用上面的冲子套在转子盖的中心孔中。用左手悬空握住转子环。右手用羊角锤轻轻敲打冲子,几下就敲开了。注意留出足够的活动空间,切勿砸到自己的手。(别太用力,很容易敲掉。)

第四步组图
图 9 第四步:敲开转子盖

拆开之后。就可以在转子盖上打磨。因为要打磨的部分比较厚。如果只有小磨头,基本上很难清理出足够的空间。我建议购买一个小铣刀,打磨掉一部分,再用铣刀掏一部分。转子上可以看到活动的轨道,限位必须有足够的深度才能确保定子上的限位不会打到这里。

第五步打磨图
图 10 打磨转子盖上的限位
第五步打磨效果
图 11 打磨后的深度

图 10、图 11 中可以看到打磨的大体深度。至少要和现有轨道深度一致。确保圆形轨道上没有其它障碍物。这一步是最困难最耗时的,要有耐心。另外打磨过程中,可以淋点水在金属上,可以降低打磨温度并减少尘埃飞扬。一切做完还要清理转子盘。可以用水洗之后,用纸巾吸干上面的水分。在组装之前需要确保这一部分充分干燥。

六、装回

装回的步骤和拆解的时候反着来即可:

  1. 用台钳将转子盘和转子环固定。这一点要注意转子环的方向。你可以在拆开之前做好标记。然后将转子和定子结合在一起。
  2. 穿入销轴,用羊角锤轻轻敲击。确保敲平销轴和转子盖突起的部分。
  3. 装入磁环套。可以用锤子或者台钳辅助操作。

另外如果你想上一点502、AB胶之类的胶水,也是可以的。但是我没有这么做。在确保装配无误的前提下再重新拆开加胶水也可以。

七、总结

上述操作其实相对来说不算困难,但是也比较耗费时间。如果你没有足够的工具。建议采购已经去掉限位的。现在3205电机和2804电机贵得离谱,以前每个不超过10元。现在涨了两三倍。商家真的是精明的很。创客圈但凡搞出点东西,利润总是被商家赚走了。最后开源社区反而要付出更多的金钱去维持爱好。microduck把飞特的电机也搞涨价了,和这电机一模一样。求你们放过创客圈吧。

附件

本次使用的拉马模型,可直接下载打印:

⬇ 3205B 磁环套移除器(STL,3D 打印用) ⬇ 3205B 磁环套移除器(STEP,通用 CAD 格式) ⬇ 3205B 磁环套移除器(Solidworks 源文件)