專利名稱：電機齒輪一體化動力傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傳動變速裝置，更具體地說，它涉及一種由電機驅動的行星齒輪變速裝置。適合于作為通用的動力傳動裝置，也可以結合若干類典型的產業(yè)機械來用作專用型動力傳動裝置，還可以用在自動化機械、普通載運工具、軍事裝備以及迫切需要減小動力傳動裝置空間的場合。
背景技術：
動力傳動裝置負責生成與變換輸出機器所需的動力，是所有運動機械的必要組成單元，如各類機床、工具、車輛、……等等。從功能上劃分，動力傳動裝置包括動力部分和變速部分兩部分。其中，動力部分的作用是生成運動和動力；變速部分的角色則是將運動和動力進行傳遞和變換之后，再驅動執(zhí)行機構完成預期的設計任務。
傳統的動力傳動裝置一般采用分體式設計方法，即①動力部分與變速部分在功能上是各自獨立的；②相應地，在結構上，也將二者設計成分離的兩個裝置。例如，以電動機作為動力部分，以齒輪減速機作為變速部分，而在二者之間通過聯軸器進行聯接。
現有的傳動變速部分，有很多種形式，如按傳動和結構特點來劃分有齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器和諧波尺寸減速器五種形式。其中行星齒輪減速器是由直齒輪嚙合而成，根據機械工業(yè)出版社2002出版的《漸開線齒輪行星傳動的設計與制造》一書中4～5頁所述，行星尺寸減速器與普通尺寸減速器相比具有體積小、重量輕、結構緊湊，傳遞功率大、承載能力高，傳動比大，傳動效率高，運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強的特點，因而得到了廣泛應用。但是傳統的行星減速器中動力部分與變速部分二者之間仍然是分離的裝置，這不僅增加了整個傳動裝置的體積與重量，而且降低了整體的傳動效率。
減小裝置的總體體積和重量已經成為提高能源利用效率的迫切需要，尤其在一些對體積和重量要求嚴格的領域，并且采取了相應的措施，如在《車用發(fā)動機》2001年第四期中“整體推進系統—坦克動力發(fā)展趨勢”一文中闡述了坦克動力的發(fā)展趨勢在坦克設計上發(fā)展整體推進系統以縮小坦克外廓尺寸、減輕坦克質量，提高動力輸出性能，并提出了各個部件作為一個整體來考慮的必要性。
根據http://www.hsimotors.com/rotory-stepping-motors/planetary-gear-train.htm網站上公布的信息，Haydon Switch & Instrument公司開發(fā)了一種將減速器和電機結合在一起的傳動裝置產品，它與傳統的減速器相比，結構變的緊湊，效率得到進一步得到了提高；但是從根本上來講，其電機和減速器仍然是獨立的兩個部分，它根本是將減速器減小放到電機中。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現有傳動裝置中動力部分和變速部分相分離、結構不夠緊湊、傳動效率低等問題。針對現有的設計和基于整體設計的理念，提供一種電機齒輪一體化動力傳動裝置。它比已有的行星齒輪減速器或普通齒輪減速器具有更高的傳動效率，結構空間更加緊湊，其根本是將電機融合到行星減速器的尺寸中，使得二者成為一個整體。
本發(fā)明的技術方案本傳動裝置由動力部分和變速部分組成。所述變速部分包括太陽輪、行星齒輪、內齒圈、行星架和輸出軸。太陽輪與行星輪嚙合，內齒圈通過螺釘固定于外殼上，行星架和輸出軸通過螺栓連接。所述動力部分包括電源引線、極靴、接線器電極、接線器引出軸、線圈和轉子。線圈固定在內齒圈內，轉子的前端通過螺釘與輸出軸連接，后端通過軸承支撐在接線器引出軸上，接線器引出軸、電機轉子、行星架和輸出軸的中心線在一條軸線上；所述接線器引出軸前端通過螺栓固定于太陽輪上，后端通過軸承支撐在外殼上，接線器引出軸中間為空心，線圈的電源線通過接線器引出軸的空心部分和接線器引出軸尾端的接線器電極連接，接線器電極安裝在接線器引出軸上并與其保持絕緣；所述接線器電極在旋轉的過程中和極靴時刻保持接觸，從而將外部電源引入接線器電極，進而引入線圈；所述極靴安裝在接線口蓋上并與其保持絕緣；接線口蓋通過螺栓固定在外殼上；所述電源引線和極靴連接，并最終將電源引入線圈。
本發(fā)明具有這樣的有益效果，即動力部分與變速部分之間省去了連軸器、軸承等元件，連接耦合性好，充分利用了變速部分的空間，同時使傳動系統的整體重量大為降低，并且有效地提高了系統的整體效率；本發(fā)明所提供的變速部分利用現有的技術即可實現，系統整體的制造、裝配可實現性強、顯著地降低了傳動系統的體積和重量，并且通過減少組成元件如連軸器、軸承等來提高系統傳動效率，改善精度，增加傳動系統可靠性。
圖1電機齒輪一體化動力傳動裝置示意2電機齒輪一體化動力傳動裝置剖視3I的放大圖中電源引線1、極靴2、接線口蓋3、內齒圈4、行星齒輪5、行星架6、外殼7、接線器電極8、接線器引出軸9、太陽輪10、線圈11、轉子12、輸出軸13、軸承14。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述電機齒輪一體化動力傳動裝置，見圖2，該裝置由動力部分和變速部分組成，所述的變速部分包括太陽輪10、行星齒輪5、內齒圈4、行星架6和輸出軸13。太陽輪10與行星輪12嚙合；內齒圈4通過螺釘固定于外殼上7，行星架6和輸出軸13通過螺栓連接。
所述的動力部分包括電源引線1、極靴2、接線器電極8、接線器引出軸9、線圈11和轉子12；線圈11固定在內齒圈4內，轉子12的前端通過螺釘與輸出軸13連接，見圖3，后端通過軸承支撐在接線器引出軸9上，接線器引出軸9、電機轉子12、行星架6和輸出軸13的中心線在一條軸線上。
接線器引出軸9前端通過螺栓固定于太陽輪10上，后端通過軸承支撐在外殼7上，接線器引出軸9中間為空心，線圈11的電源線經過接線器引出軸9的空心部分和接線器引出軸9尾端的接線器電極8連接。
接線器電極8安裝在接線器引出軸9上并與其保持絕緣，接線器電極8在旋轉的過程中和極靴2時刻保持接觸，從而將外部電源引入接線器電極8，進而引入線圈11。
極靴2安裝在接線口蓋3上并與其保持絕緣；接線口蓋3通過螺栓固定在外殼7上。
電源引線1和極靴2連接，并最終將電源引入線圈11。
該傳動裝置的具體動作過程電源通過電源引線1引入極靴2，并通過電極8給線圈11供電，線圈11產生電磁場，使轉子12旋轉并且方向與線圈11相反。電機轉子12轉動后，線圈11和太陽輪10一起轉動，太陽輪10與行星輪12嚙合，并將動力傳遞給行星輪12，行星輪12帶動行星架6和輸出軸13旋轉，從而實現整個動力的傳遞過程。
假如需要設計一個功率為5瓦、傳動比為4的電機齒輪一體化動力傳動裝置，則選用電機功率為5瓦，額定轉速為2400轉/分；太陽輪的分度圓直徑60mm，壓力角為20°，模數為2；行星齒輪5的分度圓直徑為90mm，壓力角為20°，模數為2；內齒圈4的分度圓直徑為240mm，壓力角為20°，模數為2。
權利要求
一種電機齒輪一體化動力傳動裝置，由動力部分和變速部分組成，所述的變速部分包括太陽輪(10)、行星齒輪(5)、內齒圈(4)、行星架(6)和輸出軸(13)；太陽輪(10)與行星輪(12)嚙合，內齒圈(4)通過螺釘固定于外殼上(7)，行星架(6)和輸出軸(13)通過螺栓連接；其特征在于所述的動力部分包括電源引線(1)、極靴(2)、接線器電極(8)、接線器引出軸(9)、線圈(11)和轉子(12)；線圈(11)固定在內齒圈(4)內，轉子(12)的前端與輸出軸(13)連接，后端通過軸承支撐在接線器引出軸(9)上，接線器引出軸(9)、電機轉子(12)、行星架(6)和輸出軸(13)的中心線在一條軸線上；接線器引出軸(9)前端通過螺栓固定于太陽輪(10)上，后端通過軸承支撐在外殼(7)上，接線器引出軸(9)中間為空心，線圈(11)的電源線通過接線器引出軸(9)的空心部分和接線器引出軸(9)尾端的接線器電極(8)連接；接線器電極(8)安裝在接線器引出軸(9)上并與其保持絕緣，接線器電極(8)在旋轉的過程中和極靴(2)時刻保持接觸，從而將外部電源引入接線器電極(8)，進而引入線圈(11)；極靴(2)安裝在接線口蓋(3)上并與其保持絕緣；接線口蓋(3)通過螺栓固定在外殼(7)上；電源引線(1)和極靴(2)連接，并最終將電源引入線圈(11)。
全文摘要
電機齒輪一體化動力傳動裝置，由動力部分和變速部分組成。變速部分包括太陽輪(10)、行星齒輪(5)、內齒圈(4)、行星架(6)和輸出軸(13)。動力部分包括電源引線(1)、極靴(2)、接線器電極(8)、接線器引出軸(9)、線圈(11)和轉子(12)；線圈(11)固定在內齒圈(4)內，轉子(12)的前端通過螺釘與輸出軸(13)連接，后端通過軸承支撐在接線器引出軸(9)上，接線器引出軸(9)前端通過螺栓固定于太陽輪(10)上，后端通過軸承支撐在外殼(7)上；線圈(11)的電源經過電源引線(1)、極靴(2)、接線器電極(8)和接線器引出軸(9)引入。該裝置減少了組成元件，顯著地提高傳動效率，降低傳動系統的整體重量。
文檔編號H02K7/116GK1492164SQ0315448
公開日2004年4月28日 申請日期2003年9月30日 優(yōu)先權日2003年9月30日
發(fā)明者姚燕安, 秦建軍, 鄧麗, 查建中 申請人:北京交通大學