CN108400677B - 双转子输入行星齿轮减速机 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种双转子输入行星齿轮减速机，其涉及一种减速机，包括外壳部件、机座部件、控制器一、控制器二、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈、行星齿轮部件。所述减速机运行过程中，输出轴一的输出转速与两个电动机转子的转速差相关，两个电动机转子能够始终处于高速运行状态，在两个电动机转子旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机输出轴一的旋转方向，驱动负载装置实现频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在所述减速机改变负载装置旋转方向时提高响应速度。

Description

双转子输入行星齿轮减速机
技术领域
本发明是一种双转子输入行星齿轮减速机，其涉及一种减速机，特别是涉及一种采用双转子电动机驱动行星齿轮减速器时两个电动机转子输入的速度差，获得低转速输出的双转子输入行星齿轮减速机。
背景技术
关节机器人的减速器主要采用RV减速器。RV减速器具有传动比大、输出转矩大的优点。RV减速器结构复杂、成本高的缺点，也制约了RV减速器的普及应用。在关节机器人的应用中，RV减速器逐渐取代谐波减速器。谐波减速器的柔性齿轮强度低，导致谐波减速器的输出转矩小、使用寿命短。RV减速器用于负载转矩大的关节机器人，谐波减速器用于负载转矩小的关节机器人。普通行星齿轮减速器是一种通用减速器。与RV减速器或者谐波减速器相比，行星齿轮减速器的传动比小，无法满足关节机器人对传动比的要求。
关节机器人、电动汽车、电动助力车、洗衣机的运行过程中，需要频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变其电动机的旋转方向，这些运动特征使电动机在效率较低的工作状态下运行。
若有一种减速器具有传动比大、输出转矩大的优点，电动机驱动该减速器连续旋转，并且保持电动机旋转方向不变时，该减速器驱动负载装置能够实现运行、停止、以及改变负载装置旋转方向的功能，则该减速器能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在该减速器改变负载装置旋转方向时提高响应速度。
发明内容
本发明的目的是克服普通行星齿轮减速器传动比小的缺点，提供一种具有传动比大、输出转矩大的优点，以及确保电动机驱动减速器时高效率运行的双转子输入行星齿轮减速机。本发明的实施方案如下：
所述减速机包括外壳部件、机座部件、控制器一、控制器二、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈、行星齿轮部件。定子部件、外转子部件、内转子部件组成双转子电动机。外壳部件包括外壳、轴套三。机座部件包括机座、轴套一、轴套四。定子部件包括定子铁芯、绕组线圈一、绕组线圈二。外转子部件包括外转子支架、外转子铁芯、外转子永磁体。内转子部件包括内转子铁芯、内转子永磁体。转轴部件包括转轴、键条一、键条二、太阳齿轮、定位销。行星齿轮部件包括行星支架、轴套二和若干个行星轴、行星齿轮、定位滚轮。若干个行星轴安装固定在行星支架轴向一侧。控制器一、控制器二、定子部件安装在机座部件轴向一侧，外转子部件安装在定子部件径向外侧，内转子部件安装在定子部件径向内侧。齿圈安装固定在外转子部件轴向一侧。内转子部件安装在转轴部件径向外侧中间位置。机座部件与外壳部件安装在一起，控制器一、控制器二、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈、行星齿轮部件安装在外壳部件径向内侧。
所述减速机运行时，控制器一控制绕组线圈一使外转子部件旋转，控制器一能够调节外转子部件旋转速度。控制器二控制绕组线圈二使内转子部件旋转，控制器二能够调节内转子部件旋转速度。外转子部件与内转子部件旋转方向相反。外转子部件驱动齿圈旋转，内转子部件通过转轴部件的太阳齿轮驱动行星齿轮部件的行星齿轮旋转，齿圈分度圆位置旋转的线速度与太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度不相同时，行星齿轮在围绕行星齿轮轴线自转的同时，行星齿轮还会围绕行星支架轴线公转，行星齿轮驱动行星支架低转速旋转。
轴套一、轴套二、轴套三、轴套四呈圆筒形。
外壳呈一端封闭的圆筒形。外壳封闭一端轴向内侧端面中间有呈圆筒形的轴套凸台三，轴套凸台三中间是通孔，轴套三安装在轴套凸台三中，外壳未封闭一端径向外侧是外壳法兰，外壳法兰径向外侧均布若干个螺栓孔。
机座呈圆盘形，机座轴向内侧端面中间有呈圆筒形的轴套凸台一，轴套凸台一中间是通孔，轴套一安装在轴套凸台一中。轴套凸台一径向外侧依次有呈同心环形的固定凸台二、轴套凸台四，固定凸台二轴向内侧端面均布若干个螺纹孔一，机座径向外侧均布若干个螺栓孔。轴套四安装在轴套凸台四径向外表面。控制器一安装在轴套凸台四与固定凸台二之间的空间，控制器二安装在固定凸台二与轴套凸台一之间的空间。
定子铁芯呈环形，定子铁芯径向外侧均布若干个定子线槽一，相邻两个定子线槽一之间是定子磁极一，定子铁芯径向内侧均布若干个定子线槽二，相邻两个定子线槽二之间是定子磁极二，定子磁极一与定子磁极二之间是呈环形的定子磁轭，定子磁轭轴向端面均布若干个定子固定孔。绕组线圈一安装在定子铁芯的定子线槽一中，绕组线圈二安装在定子铁芯的定子线槽二中。螺栓一依次穿过定子铁芯的定子固定孔和机座的螺纹孔一，把定子铁芯安装固定在机座的固定凸台二轴向内侧。
齿圈是内齿轮，齿圈端面均布若干个齿圈螺栓孔。
外转子支架径向外侧是呈圆筒形的支架筒，支架筒一端径向内侧是呈环形的定位环，定位环端面均布若干个螺纹孔二，支架筒另一端径向内侧是轴颈四，支架筒中间径向内侧安装有呈环形的外转子铁芯，外转子铁芯径向内侧安装有若干个呈瓦片形的外转子永磁体，相邻两个外转子永磁体径向内表面互为异性磁极。螺栓二依次穿过齿圈的齿圈螺栓孔和外转子支架的螺纹孔二，把齿圈安装固定在外转子支架轴向一侧。
内转子铁芯呈环形，内转子铁芯中间的铁芯联接孔有铁芯键槽。若干个瓦片形的内转子永磁体安装在内转子铁芯径向外表面，相邻两个内转子永磁体径向外表面互为异性磁极。
太阳齿轮是外齿轮，太阳齿轮中间的齿轮联接孔有齿轮键槽，太阳齿轮的齿轮轮毂上有定位销孔。定位销呈圆柱形。
转轴呈圆柱形，转轴径向外侧中间是定位轴肩一，定位轴肩一两端分别是轴段一、轴段二，轴段一靠近定位轴肩一一端是轴颈一，轴段二靠近定位轴肩一一端径向外表面有键槽一，轴段二轴向外侧一端是轴颈二，轴段二靠近轴颈二一端径向外表面有键槽二和销孔一。
转轴部件在装配时，把键条一安装在转轴的键槽一中，把键条二安装在转轴的键槽二中，把转轴的轴段二安装在内转子铁芯的铁芯联接孔中，把键条一安装在内转子铁芯的铁芯键槽中，使内转子部件与转轴部件安装在一起。把太阳齿轮安装在转轴的轴段二外侧一端，把键条二安装在太阳齿轮的齿轮键槽中，把定位销一端安装在太阳齿轮的定位销孔中，把定位销另一端安装在转轴的销孔一中。
行星齿轮是外齿轮，行星齿轮中间是光滑的齿轮轴孔。定位滚轮呈圆柱形，定位滚轮两个端面中间是光滑的滚轮轴孔，定位滚轮径向外侧中间是呈环形的导向槽。
行星支架径向外侧中间是圆盘形的支架盘，支架盘一端是圆柱形的轴段三，另一端是圆筒形的轴套凸台二，轴套凸台二中间是轴套安装孔二，轴套二安装在轴套安装孔二中。行星支架的轴套凸台二周围均布若干个圆筒形的固定凸台，固定凸台中间是固定轴孔。轴段三靠近支架盘一端是轴颈三。行星支架轴线与轴套安装孔二的轴线重合，行星齿轮部件装配后，行星齿轮轴线与固定轴孔的轴线重合。
行星轴呈圆柱形，行星轴一端有轴肩，行星齿轮部件装配后，行星轴另一端安装固定在行星支架的固定轴孔中。行星轴有轴肩的一端向另一端依次安装有定位滚轮、行星齿轮，定位滚轮、行星齿轮能够围绕行星轴的轴线旋转。行星齿轮轴线与行星轴的轴线重合。
所述减速机在装配时，把转轴部件的转轴的轴颈一安装在机座部件的轴套一中，使转轴的轴段一外侧一端穿过轴套凸台一中间的通孔位于机座轴向外侧。此时，内转子部件的内转子铁芯、内转子永磁体安装在定子铁芯的定子磁极二径向内侧，在内转子永磁体径向外表面与定子磁极二径向内表面之间形成内转子磁场气隙。把转轴部件的转轴的轴颈二安装在行星齿轮部件的轴套二中，使转轴部件的太阳齿轮与行星齿轮部件的若干个行星齿轮相互啮合。
把行星齿轮部件的行星齿轮安装在齿圈径向内侧，使齿圈与若干个行星齿轮相互啮合。把外转子部件的外转子支架的定位环径向内侧边缘安装在行星齿轮部件的定位滚轮的导向槽内，定位环径向内侧边缘能够在定位滚轮的导向槽内旋转，定位滚轮的导向槽限制齿圈和外转子部件的轴向移动。外转子支架的轴颈四安装在轴套四径向外表面。此时，外转子部件的外转子铁芯、外转子永磁体安装在定子铁芯的定子磁极一径向外侧，在外转子永磁体径向内表面与定子磁极一径向外表面之间形成外转子磁场气隙。把行星齿轮部件的行星支架的轴颈三安装在外壳部件的轴套三中，使行星支架的轴段三外侧一端穿过轴套凸台三中间的通孔位于外壳轴向外侧。最后通过螺栓把机座安装在外壳的外壳法兰上。
所述减速机中，行星齿轮部件、齿圈、太阳齿轮组成行星齿轮差速减速器。行星齿轮差速减速器没有固定件，行星齿轮差速减速器有两个主动件，主动件一是齿圈，主动件二是太阳齿轮，从动件是行星齿轮部件的行星支架。行星齿轮差速减速器做减速传动。太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度等于齿圈分度圆位置旋转的线速度时，行星支架不旋转。太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度大于齿圈分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向与太阳齿轮旋转方向相同。太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度小于齿圈分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向与太阳齿轮旋转方向相反。太阳齿轮的旋转方向与内转子部件的旋转方向相同。齿圈的旋转方向与外转子部件的旋转方向相同。
所述减速机有两个输出轴，输出轴一是行星齿轮部件的行星支架的轴段三，行星支架的轴段三输出转速是太阳齿轮的转速与齿圈的转速之差，行星齿轮围绕行星支架轴线公转转速就是该转速之差，行星齿轮驱动行星支架旋转。输出轴二是转轴部件的转轴的轴段一。转轴的轴段一输出转速就是内转子部件的转速。
所述减速机运行过程是：
所述减速机启动时，控制器一控制绕组线圈一使外转子部件低转速启动，并且逐渐提高外转子部件转速，与此同时，控制器二控制绕组线圈二使内转子部件低转速启动，并且逐渐提高内转子部件转速，外转子部件与内转子部件旋转方向相反。外转子部件驱动齿圈旋转，齿圈旋转方向与外转子部件旋转方向相同，齿圈驱动行星齿轮按照行星齿轮旋转方向旋转。内转子部件通过转轴部件的太阳齿轮驱动行星齿轮部件的行星齿轮按照行星齿轮旋转方向旋转，太阳齿轮旋转方向与内转子部件旋转方向相同。
若太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度等于齿圈分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮驱动行星齿轮旋转的线速度等于齿圈驱动行星齿轮旋转的线速度，行星齿轮围绕行星齿轮轴线自转，行星齿轮轴线处于静止状态，则行星支架的输出转速等于零。
若太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度大于齿圈分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮驱动行星齿轮围绕行星齿轮轴线自转的线速度大于齿圈驱动行星齿轮围绕行星齿轮轴线自转的线速度，为了抵消该速度差，则行星齿轮围绕行星支架轴线公转，并且，行星支架旋转方向与太阳齿轮旋转方向相同。行星支架输出与内转子部件旋转方向相同的低转速。
若太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度小于齿圈分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮驱动行星齿轮围绕行星齿轮轴线自转的线速度小于齿圈驱动行星齿轮围绕行星齿轮轴线自转的线速度，为了抵消该速度差，则行星齿轮围绕行星支架轴线公转，并且，行星支架旋转方向与太阳齿轮旋转方向相反。行星支架输出与内转子部件旋转方向相反的低转速。
所述减速机运行过程中，输出轴一的输出转速与两个电动机转子的转速差相关，两个电动机转子能够始终处于高速运行状态，在两个电动机转子旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机输出轴一的旋转方向，驱动负载装置实现频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在所述减速机改变负载装置旋转方向时提高响应速度。所述减速机输出轴一的输出转速与两个电动机转子的转速差相关，则所述减速机具有传动比大、输出转矩大的优点，所述减速机没有柔性齿轮，则所述减速机具有运行可靠、使用寿命长、输出转矩大的优点。
附图说明
图1是所述减速机的轴测剖视图。图中仅外壳部件做剖视处理。
图2是所述减速机的轴测剖视图。
图3是外壳部件的轴测剖视图。
图4是所述减速机的轴测剖视图。图中隐藏外壳部件。
图5是机座部件、控制器一、控制器二、定子部件安装在一起的轴测剖视图。
图6是外转子部件、齿圈安装在一起的轴测剖视图。
图7是机座部件、控制器一、控制器二安装在一起的轴测剖视图。
图8是机座的轴测图。
图9是外转子支架的轴测剖视图。
图10是齿圈的轴测图。
图11是定子部件的轴测图。
图12是定子铁芯的轴测图。
图13是内转子部件、转轴部件安装在一起的轴测剖视图。
图14是行星齿轮部件的轴测图。
图15是转轴的轴测图。
图16是行星支架的轴测图。
图17是太阳齿轮的轴测图。
图18是行星轴、行星齿轮、定位滚轮安装在一起的轴测图。
图19是行星轴的轴测图。
图20是行星齿轮的轴测图。
图21是定位滚轮的轴测图。
图22是所述减速机的轴向剖切示意图。
图23是所述减速机减速运行过程的示意图。UⅡ等于UⅠ，则UⅢ等于零。
图24是所述减速机减速运行过程的示意图。UⅡ大于UⅠ，则UⅢ与UⅡ旋转方向相同。
图25是所述减速机减速运行过程的示意图。UⅡ小于UⅠ，则UⅢ与UⅡ旋转方向相反。
图中UⅠ是齿圈分度圆位置旋转的线速度，UⅡ是太阳齿轮分度圆位置旋转的线速度，UⅢ是行星支架上的行星齿轮轴线位置旋转的线速度。
图中标注有定位滚轮1、行星轴2、太阳齿轮3、轴套三4、行星支架5、轴套二6、行星齿轮7、外壳8、齿圈9、螺栓二10、外转子支架11、外转子铁芯12、外转子永磁体13、轴套四14、机座15、内转子铁芯16、轴套一17、转轴18、内转子永磁体19、控制器二20、控制器一21、螺栓一22、定子铁芯23、绕组线圈一24、绕组线圈二25、轴套凸台三26、轴套凸台四27、固定凸台二28、轴套凸台一29、螺纹孔一30、螺纹孔二31、定位环32、支架筒33、齿圈螺栓孔34、定子线槽二35、定子磁极二36、定子磁轭37、定子固定孔38、定子线槽一39、定子磁极一40、定位销41、键条二42、键条一43、轴颈二44、销孔一45、键槽二46、轴段二47、键槽一48、定位轴肩一49、轴颈一50、轴段一51、轴套安装孔二52、轴套凸台二53、固定轴孔54、固定凸台55、轴段三56、轴颈三57、支架盘58、行星齿轮轴线59、行星支架轴线60、齿轮键槽61、齿轮联接孔62、定位销孔63、轴颈四64、齿轮轴孔65、滚轮轴孔66、导向槽67、行星支架旋转方向68、行星支架旋转轨迹69、齿圈旋转方向70、齿圈旋转轨迹71、行星齿轮旋转方向72、行星齿轮旋转轨迹73、太阳齿轮旋转方向74、太阳齿轮旋转轨迹75。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步叙述。
参照图1、图2、图22，所述减速机包括外壳部件、机座部件、控制器一21、控制器二20、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈9、行星齿轮部件。定子部件、外转子部件、内转子部件组成双转子电动机。外壳部件包括外壳8、轴套三4。机座部件包括机座15、轴套一17、轴套四14。定子部件包括定子铁芯23、绕组线圈一24、绕组线圈二25。外转子部件包括外转子支架11、外转子铁芯12、外转子永磁体13。内转子部件包括内转子铁芯16、内转子永磁体19。转轴部件包括转轴18、键条一43、键条二42、太阳齿轮3、定位销41。行星齿轮部件包括行星支架5、轴套二6和若干个行星轴2、行星齿轮7、定位滚轮1。若干个行星轴2安装固定在行星支架5轴向一侧。控制器一21、控制器二20、定子部件安装在机座部件轴向一侧，外转子部件安装在定子部件径向外侧，内转子部件安装在定子部件径向内侧。齿圈9安装固定在外转子部件轴向一侧。内转子部件安装在转轴部件径向外侧中间位置。机座部件与外壳部件安装在一起，控制器一21、控制器二20、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈9、行星齿轮部件安装在外壳部件径向内侧。
所述减速机运行时，控制器一21控制绕组线圈一24使外转子部件旋转，控制器一21能够调节外转子部件旋转速度。控制器二20控制绕组线圈二25使内转子部件旋转，控制器二20能够调节内转子部件旋转速度。外转子部件与内转子部件旋转方向相反。外转子部件驱动齿圈9旋转，内转子部件通过转轴部件的太阳齿轮3驱动行星齿轮部件的行星齿轮7旋转，齿圈9分度圆位置旋转的线速度与太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度不相同时，行星齿轮7在围绕行星齿轮轴线59自转的同时，行星齿轮7还会围绕行星支架轴线60公转，行星齿轮7驱动行星支架5低转速旋转。
参照图1至图22，轴套一17、轴套二6、轴套三4、轴套四14呈圆筒形。
外壳8呈一端封闭的圆筒形。外壳8封闭一端轴向内侧端面中间有呈圆筒形的轴套凸台三26，轴套凸台三26中间是通孔，轴套三4安装在轴套凸台三26中，外壳8未封闭一端径向外侧是外壳法兰，外壳法兰径向外侧均布若干个螺栓孔。
机座15呈圆盘形，机座15轴向内侧端面中间有呈圆筒形的轴套凸台一29，轴套凸台一29中间是通孔，轴套一17安装在轴套凸台一29中。轴套凸台一29径向外侧依次有呈同心环形的固定凸台二28、轴套凸台四27，固定凸台二28轴向内侧端面均布若干个螺纹孔一30，机座15径向外侧均布若干个螺栓孔。轴套四14安装在轴套凸台四27径向外表面。控制器一21安装在轴套凸台四27与固定凸台二28之间的空间，控制器二20安装在固定凸台二28与轴套凸台一29之间的空间。
定子铁芯23呈环形，定子铁芯23径向外侧均布若干个定子线槽一39，相邻两个定子线槽一39之间是定子磁极一40，定子铁芯23径向内侧均布若干个定子线槽二35，相邻两个定子线槽二35之间是定子磁极二36，定子磁极一40与定子磁极二36之间是呈环形的定子磁轭37，定子磁轭37轴向端面均布若干个定子固定孔38。绕组线圈一24安装在定子铁芯23的定子线槽一39中，绕组线圈二25安装在定子铁芯23的定子线槽二35中。螺栓一22依次穿过定子铁芯23的定子固定孔38和机座15的螺纹孔一30，把定子铁芯23安装固定在机座15的固定凸台二28轴向内侧。
齿圈9是内齿轮，齿圈9端面均布若干个齿圈螺栓孔34。
外转子支架11径向外侧是呈圆筒形的支架筒33，支架筒33一端径向内侧是呈环形的定位环32，定位环32端面均布若干个螺纹孔二31，支架筒33另一端径向内侧是轴颈四64，支架筒33中间径向内侧安装有呈环形的外转子铁芯12，外转子铁芯12径向内侧安装有若干个呈瓦片形的外转子永磁体13，相邻两个外转子永磁体13径向内表面互为异性磁极。螺栓二10依次穿过齿圈9的齿圈螺栓孔34和外转子支架11的螺纹孔二31，把齿圈9安装固定在外转子支架11轴向一侧。
内转子铁芯16呈环形，内转子铁芯16中间的铁芯联接孔有铁芯键槽。若干个瓦片形的内转子永磁体19安装在内转子铁芯16径向外表面，相邻两个内转子永磁体19径向外表面互为异性磁极。
太阳齿轮3是外齿轮，太阳齿轮3中间的齿轮联接孔62有齿轮键槽61，太阳齿轮3的齿轮轮毂上有定位销孔63。定位销41呈圆柱形。
转轴18呈圆柱形，转轴18径向外侧中间是定位轴肩一49，定位轴肩一49两端分别是轴段一51、轴段二47，轴段一51靠近定位轴肩一49一端是轴颈一50，轴段二47靠近定位轴肩一49一端径向外表面有键槽一48，轴段二47轴向外侧一端是轴颈二44，轴段二47靠近轴颈二44一端径向外表面有键槽二46和销孔一45。
转轴部件在装配时，把键条一43安装在转轴18的键槽一48中，把键条二42安装在转轴18的键槽二46中，把转轴18的轴段二47安装在内转子铁芯16的铁芯联接孔中，把键条一43安装在内转子铁芯16的铁芯键槽中，使内转子部件与转轴部件安装在一起。把太阳齿轮3安装在转轴18的轴段二47外侧一端，把键条二42安装在太阳齿轮3的齿轮键槽中，把定位销41一端安装在太阳齿轮3的定位销孔63中，把定位销41另一端安装在转轴18的销孔一45中。
行星齿轮7是外齿轮，行星齿轮7中间是光滑的齿轮轴孔65。定位滚轮1呈圆柱形，定位滚轮1两个端面中间是光滑的滚轮轴孔66，定位滚轮1径向外侧中间是呈环形的导向槽67。
行星支架5径向外侧中间是圆盘形的支架盘58，支架盘58一端是圆柱形的轴段三56，另一端是圆筒形的轴套凸台二53，轴套凸台二53中间是轴套安装孔二52，轴套二6安装在轴套安装孔二52中。行星支架5的轴套凸台二53周围均布若干个圆筒形的固定凸台55，固定凸台55中间是固定轴孔54。轴段三56靠近支架盘58一端是轴颈三57。行星支架轴线60与轴套安装孔二52的轴线重合，行星齿轮部件装配后，行星齿轮轴线59与固定轴孔54的轴线重合。
行星轴2呈圆柱形，行星轴2一端有轴肩，行星齿轮部件装配后，行星轴2另一端安装固定在行星支架5的固定轴孔54中。行星轴2有轴肩的一端向另一端依次安装有定位滚轮1、行星齿轮7，定位滚轮1、行星齿轮7能够围绕行星轴2的轴线旋转。行星齿轮轴线59与行星轴2的轴线重合。
所述减速机在装配时，把转轴部件的转轴18的轴颈一50安装在机座部件的轴套一17中，使转轴18的轴段一51外侧一端穿过轴套凸台一29中间的通孔位于机座15轴向外侧。此时，内转子部件的内转子铁芯16、内转子永磁体19安装在定子铁芯23的定子磁极二36径向内侧，在内转子永磁体19径向外表面与定子磁极二36径向内表面之间形成内转子磁场气隙。把转轴部件的转轴18的轴颈二44安装在行星齿轮部件的轴套二6中，使转轴部件的太阳齿轮3与行星齿轮部件的若干个行星齿轮7相互啮合。
把行星齿轮部件的行星齿轮7安装在齿圈9径向内侧，使齿圈9与若干个行星齿轮7相互啮合。把外转子部件的外转子支架11的定位环32径向内侧边缘安装在行星齿轮部件的定位滚轮1的导向槽67内，定位环32径向内侧边缘能够在定位滚轮1的导向槽67内旋转，定位滚轮1的导向槽67限制齿圈9和外转子部件的轴向移动。外转子支架11的轴颈四64安装在轴套四14径向外表面。此时，外转子部件的外转子铁芯12、外转子永磁体13安装在定子铁芯23的定子磁极一40径向外侧，在外转子永磁体13径向内表面与定子磁极一40径向外表面之间形成外转子磁场气隙。把行星齿轮部件的行星支架5的轴颈三57安装在外壳部件的轴套三4中，使行星支架5的轴段三56外侧一端穿过轴套凸台三26中间的通孔位于外壳8轴向外侧。最后通过螺栓把机座15安装在外壳8的外壳法兰上。
所述减速机中，行星齿轮部件、齿圈9、太阳齿轮3组成行星齿轮差速减速器。行星齿轮差速减速器没有固定件，行星齿轮差速减速器有两个主动件，主动件一是齿圈9，主动件二是太阳齿轮3，从动件是行星齿轮部件的行星支架5。行星齿轮差速减速器做减速传动。太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度等于齿圈9分度圆位置旋转的线速度时，行星支架5不旋转。太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度大于齿圈9分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向68与太阳齿轮旋转方向74相同。太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度小于齿圈9分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向68与太阳齿轮旋转方向74相反。太阳齿轮3的旋转方向与内转子部件的旋转方向相同。齿圈9的旋转方向与外转子部件的旋转方向相同。
所述减速机有两个输出轴，输出轴一是行星齿轮部件的行星支架5的轴段三56，行星支架5的轴段三56输出转速是太阳齿轮3的转速与齿圈9的转速之差，行星齿轮7围绕行星支架轴线60公转转速就是该转速之差，行星齿轮7驱动行星支架5旋转。输出轴二是转轴部件的转轴18的轴段一51。转轴18的轴段一51输出转速就是内转子部件的转速。
参照图22至图25，所述减速机运行过程是：
所述减速机启动时，控制器一21控制绕组线圈一24使外转子部件低转速启动，并且逐渐提高外转子部件转速，与此同时，控制器二20控制绕组线圈二25使内转子部件低转速启动，并且逐渐提高内转子部件转速，外转子部件与内转子部件旋转方向相反。外转子部件驱动齿圈9旋转，齿圈9旋转方向与外转子部件旋转方向相同，齿圈9驱动行星齿轮7按照行星齿轮旋转方向72旋转。内转子部件通过转轴部件的太阳齿轮3驱动行星齿轮部件的行星齿轮7按照行星齿轮旋转方向72旋转，太阳齿轮旋转方向74与内转子部件旋转方向相同。
若太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度等于齿圈9分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮3驱动行星齿轮7旋转的线速度等于齿圈9驱动行星齿轮7旋转的线速度，行星齿轮7围绕行星齿轮轴线59自转，行星齿轮轴线59处于静止状态，则行星支架5的输出转速等于零。
若太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度大于齿圈9分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮3驱动行星齿轮7围绕行星齿轮轴线59自转的线速度大于齿圈9驱动行星齿轮7围绕行星齿轮轴线59自转的线速度，为了抵消该速度差，则行星齿轮7围绕行星支架轴线60公转，并且，行星支架旋转方向68与太阳齿轮旋转方向74相同。行星支架5输出与内转子部件旋转方向相同的低转速。
若太阳齿轮3分度圆位置旋转的线速度小于齿圈9分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮3驱动行星齿轮7围绕行星齿轮轴线59自转的线速度小于齿圈9驱动行星齿轮7围绕行星齿轮轴线59自转的线速度，为了抵消该速度差，则行星齿轮7围绕行星支架轴线60公转，并且，行星支架旋转方向68与太阳齿轮旋转方向74相反。行星支架5输出与内转子部件旋转方向相反的低转速。
所述减速机运行过程中，输出轴一的输出转速与两个电动机转子的转速差相关，两个电动机转子能够始终处于高速运行状态，在两个电动机转子旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机输出轴一的旋转方向，驱动负载装置实现频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在所述减速机改变负载装置旋转方向时提高响应速度。所述减速机输出轴一的输出转速与两个电动机转子的转速差相关，则所述减速机具有传动比大、输出转矩大的优点，所述减速机没有柔性齿轮，则所述减速机具有运行可靠、使用寿命长、输出转矩大的优点。

Claims (1)

1.一种双转子输入行星齿轮减速机，其特征在于所述减速机包括外壳部件、机座部件、控制器一(21)、控制器二(20)、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈(9)、行星齿轮部件；定子部件、外转子部件、内转子部件组成双转子电动机；外壳部件包括外壳(8)、轴套三(4)；机座部件包括机座(15)、轴套一(17)、轴套四(14)；定子部件包括定子铁芯(23)、绕组线圈一(24)、绕组线圈二(25)；外转子部件包括外转子支架(11)、外转子铁芯(12)、外转子永磁体(13)；内转子部件包括内转子铁芯(16)、内转子永磁体(19)；转轴部件包括转轴(18)、键条一(43)、键条二(42)、太阳齿轮(3)、定位销(41)；行星齿轮部件包括行星支架(5)、轴套二(6)和若干个行星轴(2)、行星齿轮(7)、定位滚轮(1)；若干个行星轴(2)安装固定在行星支架(5)轴向一侧；控制器一(21)、控制器二(20)、定子部件安装在机座部件轴向一侧，外转子部件安装在定子部件径向外侧，内转子部件安装在定子部件径向内侧；齿圈(9)安装固定在外转子部件轴向一侧；内转子部件安装在转轴部件径向外侧中间位置；机座部件与外壳部件安装在一起，控制器一(21)、控制器二(20)、定子部件、外转子部件、内转子部件、转轴部件、齿圈(9)、行星齿轮部件安装在外壳部件径向内侧；
所述减速机运行时，控制器一(21)控制绕组线圈一(24)使外转子部件旋转，控制器一(21)能够调节外转子部件旋转速度；控制器二(20)控制绕组线圈二(25)使内转子部件旋转，控制器二(20)能够调节内转子部件旋转速度；外转子部件与内转子部件旋转方向相反；外转子部件驱动齿圈(9)旋转，内转子部件通过转轴部件的太阳齿轮(3)驱动行星齿轮部件的行星齿轮(7)旋转，齿圈(9)分度圆位置旋转的线速度与太阳齿轮(3)分度圆位置旋转的线速度不相同时，行星齿轮(7)在围绕行星齿轮轴线(59)自转的同时，行星齿轮(7)还会围绕行星支架轴线(60)公转，行星齿轮(7)驱动行星支架(5)低转速旋转；
轴套一(17)、轴套二(6)、轴套三(4)、轴套四(14)呈圆筒形；
外壳(8)呈一端封闭的圆筒形；外壳(8)封闭一端轴向内侧端面中间有呈圆筒形的轴套凸台三(26)，轴套凸台三(26)中间是通孔，轴套三(4)安装在轴套凸台三(26)中，外壳(8)未封闭一端径向外侧是外壳法兰，外壳法兰径向外侧均布若干个螺栓孔；
机座(15)呈圆盘形，机座(15)轴向内侧端面中间有呈圆筒形的轴套凸台一(29)，轴套凸台一(29)中间是通孔，轴套一(17)安装在轴套凸台一(29)中；轴套凸台一(29)径向外侧依次有呈同心环形的固定凸台二(28)、轴套凸台四(27)，固定凸台二(28)轴向内侧端面均布若干个螺纹孔一(30)，机座(15)径向外侧均布若干个螺栓孔；轴套四(14)安装在轴套凸台四(27)径向外表面；控制器一(21)安装在轴套凸台四(27)与固定凸台二(28)之间的空间，控制器二(20)安装在固定凸台二(28)与轴套凸台一(29)之间的空间；
定子铁芯(23)呈环形，定子铁芯(23)径向外侧均布若干个定子线槽一(39)，相邻两个定子线槽一(39)之间是定子磁极一(40)，定子铁芯(23)径向内侧均布若干个定子线槽二(35)，相邻两个定子线槽二(35)之间是定子磁极二(36)，定子磁极一(40)与定子磁极二(36)之间是呈环形的定子磁轭(37)，定子磁轭(37)轴向端面均布若干个定子固定孔(38)；绕组线圈一(24)安装在定子铁芯(23)的定子线槽一(39)中，绕组线圈二(25)安装在定子铁芯(23)的定子线槽二(35)中；螺栓一(22)依次穿过定子铁芯(23)的定子固定孔(38)和机座(15)的螺纹孔一(30)，把定子铁芯(23)安装固定在机座(15)的固定凸台二(28)轴向内侧；
齿圈(9)是内齿轮，齿圈(9)端面均布若干个齿圈螺栓孔(34)；
外转子支架(11)径向外侧是呈圆筒形的支架筒(33)，支架筒(33)一端径向内侧是呈环形的定位环(32)，定位环(32)端面均布若干个螺纹孔二(31)，支架筒(33)另一端径向内侧是轴颈四(64)，支架筒(33)中间径向内侧安装有呈环形的外转子铁芯(12)，外转子铁芯(12)径向内侧安装有若干个呈瓦片形的外转子永磁体(13)，相邻两个外转子永磁体(13)径向内表面互为异性磁极；螺栓二(10)依次穿过齿圈(9)的齿圈螺栓孔(34)和外转子支架(11)的螺纹孔二(31)，把齿圈(9)安装固定在外转子支架(11)轴向一侧；
内转子铁芯(16)呈环形，内转子铁芯(16)中间的铁芯联接孔有铁芯键槽；若干个瓦片形的内转子永磁体(19)安装在内转子铁芯(16)径向外表面，相邻两个内转子永磁体(19)径向外表面互为异性磁极；
太阳齿轮(3)是外齿轮，太阳齿轮(3)中间的齿轮联接孔(62)有齿轮键槽(61)，太阳齿轮(3)的齿轮轮毂上有定位销孔(63)；定位销(41)呈圆柱形；
转轴(18)呈圆柱形，转轴(18)径向外侧中间是定位轴肩一(49)，定位轴肩一(49)两端分别是轴段一(51)、轴段二(47)，轴段一(51)靠近定位轴肩一(49)一端是轴颈一(50)，轴段二(47)靠近定位轴肩一(49)一端径向外表面有键槽一(48)，轴段二(47)轴向外侧一端是轴颈二(44)，轴段二(47)靠近轴颈二(44)一端径向外表面有键槽二(46)和销孔一(45)；
转轴部件在装配时，把键条一(43)安装在转轴(18)的键槽一(48)中，把键条二(42)安装在转轴(18)的键槽二(46)中，把转轴(18)的轴段二(47)安装在内转子铁芯(16)的铁芯联接孔中，把键条一(43)安装在内转子铁芯(16)的铁芯键槽中，使内转子部件与转轴部件安装在一起；把太阳齿轮(3)安装在转轴(18)的轴段二(47)外侧一端，把键条二(42)安装在太阳齿轮(3)的齿轮键槽中，把定位销(41)一端安装在太阳齿轮(3)的定位销孔(63)中，把定位销(41)另一端安装在转轴(18)的销孔一(45)中；
行星齿轮(7)是外齿轮，行星齿轮(7)中间是光滑的齿轮轴孔(65)；定位滚轮(1)呈圆柱形，定位滚轮(1)两个端面中间是光滑的滚轮轴孔(66)，定位滚轮(1)径向外侧中间是呈环形的导向槽(67)；
行星支架(5)径向外侧中间是圆盘形的支架盘(58)，支架盘(58)一端是圆柱形的轴段三(56)，另一端是圆筒形的轴套凸台二(53)，轴套凸台二(53)中间是轴套安装孔二(52)，轴套二(6)安装在轴套安装孔二(52)中；行星支架(5)的轴套凸台二(53)周围均布若干个圆筒形的固定凸台(55)，固定凸台(55)中间是固定轴孔(54)；轴段三(56)靠近支架盘(58)一端是轴颈三(57)；行星支架轴线(60)与轴套安装孔二(52)的轴线重合，行星齿轮部件装配后，行星齿轮轴线(59)与固定轴孔(54)的轴线重合；
行星轴(2)呈圆柱形，行星轴(2)一端有轴肩，行星齿轮部件装配后，行星轴(2)另一端安装固定在行星支架(5)的固定轴孔(54)中；行星轴(2)有轴肩的一端向另一端依次安装有定位滚轮(1)、行星齿轮(7)，定位滚轮(1)、行星齿轮(7)能够围绕行星轴(2)的轴线旋转；行星齿轮轴线(59)与行星轴(2)的轴线重合；
所述减速机在装配时，把转轴部件的转轴(18)的轴颈一(50)安装在机座部件的轴套一(17)中，使转轴(18)的轴段一(51)外侧一端穿过轴套凸台一(29)中间的通孔位于机座(15)轴向外侧；此时，内转子部件的内转子铁芯(16)、内转子永磁体(19)安装在定子铁芯(23)的定子磁极二(36)径向内侧，在内转子永磁体(19)径向外表面与定子磁极二(36)径向内表面之间形成内转子磁场气隙；把转轴部件的转轴(18)的轴颈二(44)安装在行星齿轮部件的轴套二(6)中，使转轴部件的太阳齿轮(3)与行星齿轮部件的若干个行星齿轮(7)相互啮合；
把行星齿轮部件的行星齿轮(7)安装在齿圈(9)径向内侧，使齿圈(9)与若干个行星齿轮(7)相互啮合；把外转子部件的外转子支架(11)的定位环(32)径向内侧边缘安装在行星齿轮部件的定位滚轮(1)的导向槽(67)内，定位环(32)径向内侧边缘能够在定位滚轮(1)的导向槽(67)内旋转，定位滚轮(1)的导向槽(67)限制齿圈(9)和外转子部件的轴向移动；外转子支架(11)的轴颈四(64)安装在轴套四(14)径向外表面；此时，外转子部件的外转子铁芯(12)、外转子永磁体(13)安装在定子铁芯(23)的定子磁极一(40)径向外侧，在外转子永磁体(13)径向内表面与定子磁极一(40)径向外表面之间形成外转子磁场气隙；把行星齿轮部件的行星支架(5)的轴颈三(57)安装在外壳部件的轴套三(4)中，使行星支架(5)的轴段三(56)外侧一端穿过轴套凸台三(26)中间的通孔位于外壳(8)轴向外侧；最后通过螺栓把机座(15)安装在外壳(8)的外壳法兰上；
所述减速机中，行星齿轮部件、齿圈(9)、太阳齿轮(3)组成行星齿轮差速减速器；行星齿轮差速减速器没有固定件，行星齿轮差速减速器有两个主动件，主动件一是齿圈(9)，主动件二是太阳齿轮(3)，从动件是行星齿轮部件的行星支架(5)；行星齿轮差速减速器做减速传动；太阳齿轮(3)分度圆位置旋转的线速度等于齿圈(9)分度圆位置旋转的线速度时，行星支架(5)不旋转；太阳齿轮(3)分度圆位置旋转的线速度大于齿圈(9)分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向(68)与太阳齿轮旋转方向(74)相同；太阳齿轮(3)分度圆位置旋转的线速度小于齿圈(9)分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向(68)与太阳齿轮旋转方向(74)相反；太阳齿轮(3)的旋转方向与内转子部件的旋转方向相同；齿圈(9)的旋转方向与外转子部件的旋转方向相同；
所述减速机有两个输出轴，输出轴一是行星齿轮部件的行星支架(5)的轴段三(56)，行星支架(5)的轴段三(56)输出转速是太阳齿轮(3)的转速与齿圈(9)的转速之差，行星齿轮(7)围绕行星支架轴线(60)公转转速就是该转速之差，行星齿轮(7)驱动行星支架(5)旋转；输出轴二是转轴部件的转轴(18)的轴段一(51)；转轴(18)的轴段一(51)输出转速就是内转子部件的转速。
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