專利名稱：內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)含馬達(dá)的齒輪傳動(dòng)裝置，尤其是外形尺寸小的內(nèi)含馬達(dá)內(nèi)外雙環(huán)行星齒輪傳動(dòng)裝置。
目前，公知的電動(dòng)機(jī)與行星齒輪減速機(jī)簡(jiǎn)單連接的馬達(dá)減速裝置的總外形尺寸較大，單獨(dú)減小馬達(dá)或減速機(jī)的外形尺寸都有其各自的困難，使得在一些場(chǎng)合的應(yīng)用受到限制。美國(guó)發(fā)明專利5232412雖然提出結(jié)構(gòu)尺寸很小的內(nèi)外環(huán)雙層齒輪減速機(jī)，但在簡(jiǎn)單地外部連接普通電動(dòng)機(jī)時(shí)，總外形尺寸仍然較大。
本實(shí)用新型的目的是提出一種內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，將馬達(dá)內(nèi)置于減速機(jī)之內(nèi)，使二者的部分結(jié)構(gòu)和尺寸得以共用和簡(jiǎn)化、重合，從而大大減小帶馬達(dá)行星減速機(jī)的總外形尺寸。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的為了使馬達(dá)能夠內(nèi)置于減速機(jī)之內(nèi)，需采用結(jié)構(gòu)尺寸小的特殊行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，并特別改進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)，令馬達(dá)轉(zhuǎn)子直接一體兼用為減速機(jī)構(gòu)的輸入偏心軸，再令行星軸承和行星齒輪套于轉(zhuǎn)子-偏心輸入軸上，使相關(guān)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化、尺寸縮減。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是徑向結(jié)構(gòu)緊湊故允許內(nèi)置馬達(dá)的3聯(lián)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的原理圖(傳動(dòng)簡(jiǎn)圖)。
圖2是馬達(dá)徑向內(nèi)置的軸向剖面結(jié)構(gòu)圖，圖3是馬達(dá)徑向內(nèi)置的徑向剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖4是馬達(dá)軸向內(nèi)置的結(jié)構(gòu)圖，圖5說明了馬達(dá)軸向內(nèi)置時(shí)一體兼用的轉(zhuǎn)子-偏心輸入軸(即通軸)的結(jié)構(gòu)。
圖6是實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，圖7說明其吸收振動(dòng)的阻尼元件。
圖中1．偏心輸入軸 2．3．輸入軸承 4．5．固定內(nèi)齒輪兼?zhèn)壬w 6．7．8．齒輪(三聯(lián)行星齒輪) 23．行星軸承 11．軸承 12．轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪兼輸出轉(zhuǎn)鼓 13．馬達(dá)定子鋼軸 14．固定機(jī)殼兼固定內(nèi)齒輪 131．定子鐵心及定子繞組 16．轉(zhuǎn)子鐵心并轉(zhuǎn)子繞組 161．磁屏蔽層 17．氣隙 18．保持架內(nèi)置軸承19．30．油封 20．鍵 21．22．保持架兼平衡重 24．25．齒輪(雙聯(lián)行星齒輪) 27．可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪 28．29．輸出軸承31．偏心輸入通軸 33．馬達(dá)定子 34．減速機(jī)殼 311．312．314．313．通軸的左頸、中頸、右頸和偏心軸頸 35．37．36．左、右頸的軸承和中間軸承 42．內(nèi)齒輪及輸出齒輪軸 43．輸出軸承 44．右端蓋 45．左端蓋 46．馬達(dá)剎車器 52．53．支承于機(jī)殼和輸出齒輪內(nèi)的軸承 57．58．內(nèi)、外環(huán)行星齒輪 59．62．纜車輪支承軸承 60．纜車輪 61．支架 63．平衡重551．鏍銷釘 552．彈性材料套 e．偏心距 o1．定子及轉(zhuǎn)子內(nèi)徑之軸心 o2．轉(zhuǎn)子外徑-磁屏蔽層之軸心 C．內(nèi)、外環(huán)行星齒輪之接縫處
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的最好方式。
為將馬達(dá)放于減速機(jī)內(nèi)，需減小減速機(jī)占用直徑。
圖1提出其原理之一。偏心輸入軸1經(jīng)軸承2、3支承于固定內(nèi)齒輪兼?zhèn)榷松w4、5內(nèi)，其上經(jīng)行星軸承23支承有對(duì)稱三聯(lián)行星齒輪6、7、8，中間行星齒輪6與轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪兼輸出轉(zhuǎn)鼓12(經(jīng)軸承11支承于固定內(nèi)齒輪4、5)相嚙合。其左、右等距地固聯(lián)有尺寸對(duì)稱的行星齒輪7、8，分別與固定內(nèi)齒輪4、5相嚙合。由于6所受力矩與7、8所受力矩大小相等、方向相反，因之當(dāng)1輸入力矩時(shí)，12之輸出力矩經(jīng)12作用于6，4、5之反力矩作用于7、8，使得三聯(lián)行星齒輪6、7、8所受力矩抵消，行星軸承23及輸入軸承2、3之所受負(fù)荷大為降低。同時(shí)，不使用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，節(jié)省了直徑，利于電機(jī)內(nèi)置。此種機(jī)構(gòu)特別適用于卷揚(yáng)機(jī)械，12即作為纜車輪鼓。
減速機(jī)占用直徑減小后，馬達(dá)(即電動(dòng)機(jī))即有可能徑向內(nèi)置于減速機(jī)內(nèi)，其基本結(jié)構(gòu)可參看圖2，而圖3是圖2的剖面圖。馬達(dá)定子鋼軸13經(jīng)鍵20及過盈配合緊密固裝于固定機(jī)殼兼固定內(nèi)齒輪14之內(nèi)，鋼軸上緊密套有定子鐵心131及定子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心16(并轉(zhuǎn)子繞組)經(jīng)兩端固聯(lián)保持架兼平衡重21，22及保持架內(nèi)置軸承18支承于定子鋼軸上，定、轉(zhuǎn)子間保持有氣隙17，定子及轉(zhuǎn)子內(nèi)徑都以O(shè)1為軸心，而轉(zhuǎn)子外徑-轉(zhuǎn)子外圓上所套的磁屏蔽層(用以阻止轉(zhuǎn)子磁力線泄漏到減速機(jī)引起鐵渣子吸附，可以是銅環(huán))161則是以O(shè)2為軸心，二個(gè)軸心間之偏心距為e。由齒輪24、25一體構(gòu)成的雙聯(lián)行星齒輪經(jīng)行星軸承23支承于轉(zhuǎn)子(磁屏蔽層)之外徑，可相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，其中齒輪24與固定內(nèi)齒輪14(以O(shè)1為軸心)嚙合，而齒輪25與可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪27(兼轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)殼和輸出輪鼓)相嚙合，內(nèi)齒輪27經(jīng)輸出軸承29、28分別支承于固定機(jī)殼14及定子鋼軸13上，也可以兩個(gè)輸出軸承都支承于固定機(jī)殼上。這樣，當(dāng)馬達(dá)通電而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)套于其上的行星齒輪24、25作行星運(yùn)動(dòng)(繞O2自轉(zhuǎn)而繞O1公轉(zhuǎn))，經(jīng)與固定內(nèi)齒輪14嚙合的速度約束，驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪27以低速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒輪27可以輪鼓輸出(此時(shí)定子鋼軸右端可支承于地)或以固聯(lián)其上的輸出軸輸出，如圖2右邊假想線所示。油封19、30防止減速機(jī)潤(rùn)滑油不恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)及逸出于減速機(jī)外。保持架上之平衡重21、22用以平衡偏心轉(zhuǎn)子及行星齒輪所產(chǎn)生之偏心離心力。轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)、外徑可偏心，其矽鋼片可沖成偏心環(huán)形(內(nèi)外徑之偏心距為e)。當(dāng)然，上述結(jié)構(gòu)也可用于
圖1機(jī)構(gòu)，即把馬達(dá)以上述方式徑向內(nèi)置于
圖1所述之減速機(jī)內(nèi)。
當(dāng)徑向空間不足而軸向空間有余時(shí)，馬達(dá)亦可軸向內(nèi)置于減速機(jī)殼內(nèi)。圖4是說明原理的示意圖，圖5是對(duì)其通軸31的說明圖。通軸31上緊密固裝有馬達(dá)轉(zhuǎn)子16，其外有固裝于減速機(jī)殼34之內(nèi)的馬達(dá)定子33，通軸31的左頸311上套有軸承35支承于左端蓋(固聯(lián)于機(jī)殼34)45內(nèi)，通軸31的中頸312上套有中間軸承36支承于機(jī)殼34之內(nèi)，通軸31的右頸314經(jīng)軸承37支承于輸出齒輪軸42之內(nèi)，而內(nèi)齒輪42與輸出軸一體構(gòu)成的輸出齒輪軸經(jīng)輸出軸承43支承于固聯(lián)于機(jī)殼34的右端蓋44之內(nèi)。通軸31的偏心軸頸(軸線偏心距為e)313上套有行星軸承23，其上支承有雙聯(lián)行星齒輪24、25，其中齒輪24與固裝于機(jī)殼34的固定內(nèi)齒輪41嚙合，而齒輪25則與可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪42嚙合。同前述原理，當(dāng)馬達(dá)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通軸31以偏心頸313驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)行星齒輪作行星運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)42低速轉(zhuǎn)動(dòng)。46是馬達(dá)剎車器，可制動(dòng)通軸31，此剎車器不是必需的。當(dāng)通軸較短時(shí)，中間支承及中間軸承36可省去。這種設(shè)計(jì)，比起現(xiàn)行直聯(lián)馬達(dá)減速機(jī)，省去減速機(jī)輸入端蓋和一個(gè)輸入軸承，使體積、重量、成本降低，裝配簡(jiǎn)化，軸向內(nèi)置馬達(dá)結(jié)構(gòu)也可用于
圖1所示的三聯(lián)式行星齒輪的減速機(jī)。
另一種基于上述原理、適于內(nèi)置馬達(dá)的減速機(jī)機(jī)構(gòu)如圖6示。輸入軸(或馬達(dá)轉(zhuǎn)子，如上述)1分別經(jīng)軸承52、53支承于機(jī)殼14和輸出齒輪27內(nèi)，其上偏心距為e的偏心頸上經(jīng)行星軸承23支承有內(nèi)環(huán)行星齒輪57(與輸出內(nèi)齒輪27嚙合)，57上同軸固聯(lián)有外環(huán)行星齒輪58(與固定內(nèi)齒輪即機(jī)殼14嚙合)，輸出內(nèi)齒輪27封閉減速機(jī)右端并與經(jīng)軸承62、59支承于機(jī)殼14之上的纜車輪60相連接求得以凸緣定位并驅(qū)動(dòng)纜車輪。63是平衡重。機(jī)殼14以其凸緣與支架61固連，該凸緣應(yīng)與纜車輪分置于支架兩邊，使得纜車輪之承重由該機(jī)殼凸緣以壓向承受于支架61。此處所述內(nèi)、外環(huán)行星齒輪結(jié)構(gòu)，于前述專利文獻(xiàn)中已有詳述，這里要補(bǔ)充的是，內(nèi)、外環(huán)之固連允許在接縫之C處使用焊接(特別是變形小的電子束焊)，為防止變形，工藝為先制造好內(nèi)環(huán)齒輪57，再焊上外環(huán)齒輪(坯)58，再以57的基準(zhǔn)定位58加下面車削齒項(xiàng)圓，并據(jù)以制齒，切出外環(huán)齒輪，保障內(nèi)、外環(huán)齒輪同軸度良好，這種可內(nèi)置馬達(dá)的減速機(jī)構(gòu)，其纜車輪可放鋼絲繩、皮帶、鏈條，特別適用于電梯主減速機(jī)的用途。為增強(qiáng)電梯要求的傳動(dòng)系無振動(dòng)輸出，可以在減速機(jī)輸出軸與纜車輪之間插入彈性阻尼元件以吸收振動(dòng)，如圖7為一例，鏍銷釘551將纜車輪60與輸出齒輪27連接，但在銷外徑與孔內(nèi)徑之間套有橡膠(或其它彈性材料)套552，使得減速機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，被橡膠套吸收，傳到纜車輪的動(dòng)力是均勻平穩(wěn)無振動(dòng)的。圖6中纜車輪支承軸承62、59可以是滑動(dòng)軸承以降低成本，可涂以聚四氟乙烯、二硫化鉬等潤(rùn)滑劑或涂層，減少摩擦。
本文中減速機(jī)構(gòu)齒輪設(shè)計(jì)及傳動(dòng)比計(jì)算，前述專利文獻(xiàn)有敘述，這里不重復(fù)。
權(quán)利要求1一種內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，在機(jī)殼中，裝有固定內(nèi)齒輪、可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪、多聯(lián)行星齒輪、馬達(dá)轉(zhuǎn)子、馬達(dá)定子和軸承，其特征是還有一個(gè)偏心輸入軸(1)，它與馬達(dá)轉(zhuǎn)子是同一個(gè)軸，它固裝有轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組，它有一段偏心軸頸，偏心軸頸的軸心o2與馬達(dá)定子的軸心o1之間的偏心距為e，偏心軸頸上經(jīng)行星軸承(23)支承有多聯(lián)行星齒輪即2聯(lián)或3聯(lián)行星齒輪，多聯(lián)行星齒輪中有至少1聯(lián)是與固定內(nèi)齒輪嚙合，1聯(lián)與可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是所述多聯(lián)行星齒輪是3聯(lián)行星齒輪，其中間行星齒輪(6)與可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪兼輸出轉(zhuǎn)鼓嚙合，中間行星齒輪左、右等距地固聯(lián)有尺寸對(duì)稱的行星齒輪(7、8)，分別與固定內(nèi)齒輪(4、5)相嚙合。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是馬達(dá)定子緊密套裝于定子鋼軸(13)之上，定子鋼軸緊密固裝于固定機(jī)殼兼固定內(nèi)齒輪之內(nèi)，轉(zhuǎn)子經(jīng)兩端固聯(lián)保持架和軸承支承于定子鋼軸上，轉(zhuǎn)子外圓上套有磁屏蔽層，其軸心o2與定子軸心o1間的偏心距為e，形成偏心輸入軸，其上經(jīng)行星軸承(23)支承有多聯(lián)行星齒輪。
4根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是轉(zhuǎn)子兩端的保持架兼作為平衡重。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是偏心輸入軸是通軸(31)，其左頸上套有軸承支承于左端蓋，其位于轉(zhuǎn)子和偏心軸頸之間的中頸上套有中間軸承支承于機(jī)殼內(nèi)，其右頸上套有軸承支承于內(nèi)齒輪之內(nèi)。
6根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是偏心輸入軸經(jīng)軸承支承于機(jī)殼和輸出內(nèi)齒輪內(nèi)，其偏心軸頸上經(jīng)行星軸承支承有雙聯(lián)行星齒輪的內(nèi)環(huán)行星齒輪(57)，內(nèi)環(huán)行星齒輪與可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出內(nèi)齒輪(27)相嚙合，內(nèi)環(huán)行星齒輪上同軸固聯(lián)有雙聯(lián)行星齒輪的外環(huán)行星齒輪(58)，外環(huán)行星齒輪與固定內(nèi)齒輪(14)相嚙合。
7根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是所述的輸出內(nèi)齒輪(27)與纜車輪(60)相連接并被纜車輪定位，纜車輪經(jīng)支承軸承支承于機(jī)殼(14)之上，機(jī)殼凸緣安裝方向?yàn)閴合蛑Ъ堋?br> 8根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī)，其特征是在輸出內(nèi)齒輪與纜車輪的連接處插入吸振彈性阻尼元件，如在連接處的銷釘(551)的外徑與孔內(nèi)徑之間套有彈性材料的套(552)。
專利摘要一種內(nèi)含馬達(dá)減速機(jī),在機(jī)殼中,裝有固定內(nèi)齒輪、可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪、多聯(lián)行星齒輪、馬達(dá)轉(zhuǎn)子和定子,以及一個(gè)偏心輸入軸,它與馬達(dá)轉(zhuǎn)子是同一個(gè)軸,固裝有轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組,有一個(gè)偏心軸頸或轉(zhuǎn)子外徑兼作偏心軸頸,其上經(jīng)行星軸承支承有2聯(lián)或3聯(lián)行星齒輪,各聯(lián)分別與固定內(nèi)齒輪和可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合。由于馬達(dá)轉(zhuǎn)子與減速機(jī)部分結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、合并和共用,馬達(dá)與減速機(jī)的整體尺寸得以減小。
文檔編號(hào)F16H1/28GK2430577SQ9720356
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期1997年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月17日
發(fā)明者鄭悅 申請(qǐng)人:鄭悅