CN110118251B - 一种电磁离合式行星齿轮减速器 - Google Patents

一种电磁离合式行星齿轮减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电磁离合式行星齿轮减速器，包括输入轴轴承端盖、外壳、输出轴轴承端盖、输入轴、一级行星减速总成、两个导电滑环、电磁离合总成、二级行星减速总成、输出轴、轴承、输出轴轴承套和电气接口。本发明有利于同时兼顾行星齿轮减速器的输入端及输出端，能够减小转递到电磁离合总成的力矩，利于机构的小型化，方便减小输入端、输出端在离合器脱开状态下转动时所受阻力矩，电磁离合总成的摩擦接合面具有一定锥度，设置锥度能够提高电磁离合总成所能转递的转矩，同时减小电磁离合总成的体积，结构新颖，可利用价值高。

Description

一种电磁离合式行星齿轮减速器
技术领域
本发明涉及行星齿轮减速器领域，特别是一种电磁离合式行星齿轮减速器。
背景技术
行星式齿轮减速是应用到的一种机械传动设备，在减速机领域因为其性能良好而被应用于各行各业；行星式齿轮减速器由一个内齿环紧密结合于齿箱壳体上，环齿中心有一个自外部动力所驱动的太阳齿轮，在内齿环和太阳齿轮之间啮合一组由多颗齿轮等分组合于行星架之上的行星齿轮组，该组行星齿轮依靠着出力轴、内齿环及太阳齿轮的支撑浮游于其间；当通过外部动力使输入轴的驱动力驱动太阳齿时，可带动行星齿轮自转，并依循着内齿环的轨迹沿着中心公转，行星齿轮的旋转带动连结于行星架的出力轴输出动力，这样可以降低电机的转速，同时增大输出转矩。
现有技术中的行星式齿轮减速器，当驱动电机停止工作时会直接导致齿轮运动自动停止，由于行星齿轮减速器减速比比较大，行星齿轮减速器的输出端被锁死或需克服较大的旋转阻力矩，所以，需要开发一种在驱动电机停止工作时，行星齿轮减速器的输出端不被锁死的行星齿轮减速器。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种电磁离合式行星齿轮减速器，该减速器能够同时兼顾行星齿轮减速器的输入端及输出端，保证减小传递到电磁离合总成的力矩，而且在电磁离合总成脱开状态下能够减小输入端和输出端转动所需克服的阻力矩，并通过设置摩擦结合面的锥度，使得一定程度上提高电磁离合总成所能传递的转矩，同时减小电磁离合总成的体积，提高工作效率。
本发明的技术方案为：一种电磁离合式行星齿轮减速器，包括输入轴轴承端盖、带有齿圈的外壳、输出轴轴承端盖、输入轴、一级行星减速总成、两个导电滑环、电磁离合总成、二级行星减速总成、输出轴、分别与输入轴和输出轴相连接的两个轴承、输出轴轴承套和电气接口；所述输入轴与轴承内圈连接,输入轴和一级行星减速总成连接，一级行星减速总成和电磁离合总成连接，所述电磁离合总成通过***电路通电控制打开或者闭合，从而控制摩擦力大小，两个所述导电滑环嵌在一级行星减速总成上，所述电磁离合总成与二级行星减速总成连接，输出轴固连在二级行星减速总成上或与之一体形成，所述输出轴与轴承的内圈连接，所述输出轴轴承套与所述输出轴通过所述轴承转动连接，所述输出轴轴承端盖穿过输出轴嵌在输出轴轴承套上并与外壳通过螺钉相连，所述输入轴轴承端盖穿过输入轴嵌在轴承上并与外壳的另一端通过螺钉相连，所述电气接口通过螺钉相连在外壳上，所述一级行星减速总成与所述二级行星减速总成相互配合转动，以实现减速作用。
本发明具有以下积极效果：
1、通过设置电磁离合总成可以提高行星式齿轮减速器在使用时的便利性，电磁离合总成能够同时兼顾行星齿轮减速器的输入端及输出端，保证减小转递到电磁离合总成的力矩，利于机构的小型化。
2、在电磁离合总成脱开状态下能够减小输入端、输出端在离合器脱开状态下转动时所受阻力矩，以至于行星齿轮减速器的输出端不被锁死。
3、通过设置电磁离合总成的摩擦接合面的锥度，使得一定程度上提高电磁离合总成所能传递的转矩，同时减小电磁离合总成的体积，结构新颖，可利用价值高，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的行星轮系结构示意图；
图4是本发明的电磁离合总成***结构示意图；
图5是本发明的外壳结构示意图;
图6是本发明的电气接***炸示意图;
图中，1输入轴轴承端盖、2外壳、3输出轴轴承端盖、4输入轴、5一级行星减速总成、5-1一级中心轮、5-2一级行星轮、5-3保持轴承Ⅰ、5-4一级行星轮轴、5-5一级行星轮保持架、6导电滑环、7电磁离合总成、7-1膜片弹簧、7-2电磁线圈、7-3电磁衔铁、7-4导向花键、7-5摩擦片Ⅰ、7-6摩擦片Ⅱ、8二级行星减速总成、8-1二级中心轮、8-2二级行星轮、8-3保持轴承Ⅱ、8-4二级行星轮轴、8-5二级行星轮保持架、9输出轴、10电刷、11电刷压紧弹簧、12插头座、13插头座盖、14轴承、15输出轴轴承套、16电气接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6所示，一种电磁离合式行星齿轮减速器，包括输入轴轴承端盖1、带有齿圈的外壳2、输出轴轴承端盖3、输入轴4、一级行星减速总成5、两个导电滑环6、电磁离合总成7、二级行星减速总成8、输出轴9、分别与输入轴4和输出轴9相连接的两个轴承14、输出轴轴承套15和电气接口16；所述输入轴4与轴承14的内圈连接,所述输入轴4和所述一级行星减速总成5连接，所述一级行星减速总成5包括一级中心轮5-1、多个一级行星轮5-2、多个保持轴承Ⅰ5-3、多个一级行星轮轴5-4和一级行星轮保持架5-5；所述一级中心轮5-1的一端与所述输入轴4固连，或与之一体形成，所述多个一级行星轮轴5-4的一端与一级行星轮保持架5-5固连，所述一级行星轮保持架5-5用于保证一级行星减速总成5的转动连接效果；所述多个一级行星轮轴5-4的另一端与保持轴承Ⅰ5-3转连，多个所述一级行星轮轴5-4起到固定导向作用，所述保持轴承Ⅰ5-3与一级行星轮5-2转连，多个所述一级行星轮5-2与所述一级中心轮5-1啮合；所述导电滑环6嵌在一级行星轮保持架5-5上，所述一级行星减速总成5和电磁离合总成7相连，所述电磁离合总成7包括膜片弹簧7-1、多个电磁线圈7-2、多个电磁衔铁7-3、导向花键7-4、摩擦片Ⅰ7-5和摩擦片Ⅱ7-6；所述膜片弹簧7-1固连在一级行星轮保持架5-5的一侧，所述电磁线圈7-2缠绕在电磁衔铁7-3上并一体嵌在固连有膜片弹簧7-1的一级行星轮保持架5-5的一侧，所述导向花键7-4固连在一级行星轮保持架5-5上或与之一体形成，所述摩擦片Ⅰ7-5穿过所述导向花键7-4与膜片弹簧7-1或电磁线圈7-2和电磁衔铁7-3相互配合，所述摩擦片Ⅰ7-5能在导向花键7-4上轴向滑动，所述导向花键7-4起到导向作用，所述摩擦片Ⅱ7-6同轴设置在摩擦片Ⅰ7-5摩擦结合面的一侧。
所述电磁离合总成7与二级行星减速总成8相连，所述二级行星减速总成8包括二级中心轮8-1、多个二级行星轮8-2、多个保持轴承Ⅱ8-3、多个二级行星轮轴8-4和二级行星轮保持架8-5；所述二级中心轮8-1的一端固连在摩擦片Ⅱ7-6的另一侧，所述二级中心轮8-1的另一端与二级行星轮保持架8-5转动连接，所述二级行星轮保持架8-5用于保证二级行星减速总成8的转动连接；多个所述二级行星轮轴8-4的一端与二级行星轮保持架8-5固连，另一端与保持轴承Ⅱ8-3转连，多个所述二级行星轮轴8-4起到固定导向作用，保持轴承Ⅱ8-3与二级行星轮8-2转连，多个所述二级行星轮8-2与所述二级中心轮8-1啮合，所述输出轴9与所述二级行星轮保持架8-5固连或与之一体形成，所述输出轴9与轴承14的内圈连接，所述输出轴轴承套15与所述输出轴9通过所述轴承14转动连接，所述输出轴轴承端盖3穿过输出轴9嵌在输出轴轴承套15上并与外壳2的一端通过螺钉相连，所述输入轴轴承端盖1穿过输入轴4嵌在轴承14上并与外壳2的另一端通过螺钉相连，所述电气接口16通过螺钉相连在外壳2上,所述输入轴轴承端盖1、外壳2和输出轴轴承端盖3起到保护的作用。
所述电气接口16包括电刷10、电刷压紧弹簧11、插头座12和插头座盖13；所述电刷10与电刷压紧弹簧11固连，电刷压紧弹簧11嵌在插头座12内，插头座盖13压在插头座12上并通过螺钉和外壳2相连，所述电刷10通过电刷压紧弹簧11压紧在导电滑环6上，所述导电滑环6分别与多个电磁线圈7-2的正、负极相连，并通过导电滑环6向多个电磁线圈7-2供电，在电磁线圈7-2和电磁衔铁7-3的相互配合下，达到磁性的通和断，从而控制摩擦力大小。
装置工作时，首先将所述输入轴4的输入端与驱动电机的驱动端相连接，保证装置的驱动运行，同时将所述输出轴9的输出端与工作端相连接，便于带动整个工作部分运行，具体工作原理如下：
在驱动电机的驱动下所述输入轴4开始转动，并带动固连在所述输入轴4上的一级中心轮5-1转动，此时多个一级行星轮5-2与所述一级中心轮5-1外啮合，与带有齿圈的外壳2内啮合，进而绕多个所述一级行星轮轴5-4自转并与所述一级行星轮轴5-4和所述保持轴承Ⅰ5-3一起绕一级中心轮5-1公转，所述一级行星轮轴5-4的一端固连在所述一级行星轮保持架5-5上，由此带动一级行星轮保持架5-5和与一级行星轮保持架5-5固连或一体成型的导向花键7-4转动，所述摩擦片Ⅰ7-5穿过所述导向花键7-4与膜片弹簧7-1相互配合并随着导向花键7-4一起转动，此时***电路断电，电磁线圈7-2断电，多个电磁线圈7-2和电磁衔铁7-3与摩擦片Ⅰ7-5不产生磁性，此时膜片弹簧7-1为扩张状态，使得摩擦片Ⅰ7-5与摩擦片Ⅱ7-6紧密接触并具有较大的摩擦力，从而带动摩擦片Ⅱ7-6转动，摩擦片Ⅰ7-5与摩擦片Ⅱ7-6的摩擦接合面具有一定锥度，当锥度增大法向力也增大，随之摩擦片Ⅰ7-5与摩擦片Ⅱ7-6之间的摩擦阻力增大，有助于在一定程度上提高电磁离合总成7所能转递的转矩，同时减小电磁离合总成的体积；同时固连在摩擦片Ⅱ7-6上的二级中心轮8-1开始运动，多个所述二级行星轮8-2与所述二级中心轮8-1外啮合，与带有齿圈的外壳2内啮合，进而绕多个所述二级行星轮轴8-4自转并与所述二级行星轮轴8-4和所述保持轴承Ⅱ8-3一起绕二级中心轮8-1公转，所述二级行星轮轴8-4的一端固连在所述二级行星轮保持架8-5上，由此带动二级行星轮保持架8-5和与所述二级行星轮保持架8-5固连或与之一体形成的输出轴9转动，从而控制工作部分运行。
反之，当驱动电机停止工作时，***电路通过插头座盖13通电，所述压紧弹簧11通过弹性伸缩作用使得所述电刷10压紧在所述导电滑环6上，两个所述导电滑环6嵌入在所述一级行星轮保持架5-5上并分别与所述多个电磁线圈7-2的正、负极相连，以此向多个电磁线圈7-2供电，多个电磁线圈7-2和电磁衔铁7-3与摩擦片Ⅰ7-5产生磁性相接触，此时磁力大于弹力，弹簧为收缩状态，此时摩擦片Ⅰ7-5与摩擦片Ⅱ7-6分离，摩擦力为零。
工作端与所述输出轴9的输出端相连接，在外力作用下，工作端旋转带动所述输出轴9旋转，所述输出轴9与二级行星轮保持架8-5固连或与之一体形成，由此带动二级行星轮保持架8-5和固连在所述二级行星轮轴8-4旋转，所述二级行星轮轴8-4和所述保持轴承Ⅱ8-3带动多个所述二级行星轮8-2公转，多个所述二级行星轮8-2带动所述二级中心轮8-1自传，所述二级中心轮8-1固连在所述摩擦片Ⅱ7-6上，由此带动摩擦片Ⅱ7-6旋转，由于此时摩擦片Ⅰ7-5与摩擦片Ⅱ7-6已经分离，所述电磁离合总成7处于脱开状态，所以摩擦片Ⅰ7-5停止转动，所述摩擦片Ⅰ7-5通过多个电磁线圈7-2和电磁衔铁7-3产生磁性与固连在一级行星轮保持架5-5一侧的膜片弹簧7-1相接触，此时一级行星轮保持架5-5停止转动，多个所述一级行星轮5-2通过多个所述保持轴承Ⅰ5-3和固连在一级行星轮保持架5-5上的一级行星轮轴5-4停止转动，与所述一级行星轮5-2相啮合的一级中心论5-1停止转动，并使与所述一级中心论5-1固连的输入轴4停止转动；当断电的状态下，所述输出轴9传递的力矩只到摩擦片Ⅱ7-6，所以所受阻力矩较小，大大降低了转动阻力矩，这样输出轴9才能够继续转动不会被锁死。
如果电磁离合总成7设置在驱动电机和输入轴4之间，电磁离合总成7受到力矩小，当驱动电机没电时 减速器的输出轴9依然会锁死或需要克服很大的旋转阻力矩；如果在二级行星减速总成8的输出轴9上设置电磁离合总成7，驱动电机经过一级行星减速总成5和二级行星减速总成8的减速到输出轴9的力矩特别大，这样就导致需要电磁离合总成7的体积特别大，只有将电磁离合总成7设置在一级行星减速总成5和二级行星减速总成8之间，才可以保证在驱动电机没电时减速器的输出轴9不会被锁死，而且同时减小电磁离合总成的体积，提高工作效率。
利用电磁离合总成7的通断电效果，有利于同时兼顾行星齿轮减速器的输入端及输出端，能够减小转递到电磁离合总成7的力矩，利于机构的小型化，方便减小输入端、输出端转动时所受阻力矩，摩擦片Ⅰ7-5和摩擦面Ⅱ7-6的摩擦接合面具有一定锥度，有助于在一定程度上提高电磁离合总成7所能转递的转矩，同时减小电磁离合总成7的体积，结构新颖，可利用价值高。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，本发明技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡根据本发明实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内，比如电磁离合式行星齿轮减速器所涉及的多级变速范围均属于本发明。

Claims (5)

1.一种电磁离合式行星齿轮减速器，其特征在于：包括输入轴轴承端盖(1)、带有齿圈的外壳(2)、输出轴轴承端盖(3)、输入轴(4)、一级行星减速总成(5)、两个导电滑环(6)、电磁离合总成(7)、二级行星减速总成(8)、输出轴(9)、分别与输入轴(4)和输出轴(9)相连接的两个轴承(14)、输出轴轴承套(15)和电气接口(16)；所述输入轴(4)与轴承(14)内圈连接,输入轴(4)和一级行星减速总成(5)连接，一级行星减速总成(5)和电磁离合总成(7)连接，两个所述导电滑环(6)嵌在一级行星减速总成(5)上，所述电磁离合总成(7)与二级行星减速总成(8)连接，输出轴(9)固连在二级行星减速总成(8)上或与之一体形成，所述输出轴(9)与轴承(14)的内圈连接，所述输出轴轴承套(15)与所述输出轴(9)通过所述轴承(14)转动连接，所述输出轴轴承端盖(3)穿过输出轴(9)嵌在输出轴轴承套(15)上并与外壳(2)通过螺钉相连，所述输入轴轴承端盖(1)穿过输入轴(4)嵌在轴承(14)上并与外壳(2)的另一端通过螺钉相连，所述电气接口(16)通过螺钉相连在外壳(2)上；
所述电磁离合总成(7)包括膜片弹簧(7-1)、多个电磁线圈(7-2)、多个电磁衔铁(7-3)、导向花键(7-4)、摩擦片Ⅰ(7-5)和摩擦片Ⅱ(7-6)；所述膜片弹簧(7-1)固连在一级行星轮保持架(5-5)的一侧，所述电磁线圈(7-2)缠绕在电磁衔铁(7-3)上并一体嵌在固连有膜片弹簧(7-1)的一级行星轮保持架(5-5)的一侧，所述导向花键(7-4)固连在一级行星轮保持架(5-5)上或与之一体形成，所述摩擦片Ⅰ(7-5)穿过所述导向花键(7-4)与膜片弹簧(7-1)或电磁线圈(7-2)和电磁衔铁(7-3)相互配合，并能在导向花键(7-4)上轴向滑动，所述摩擦片Ⅱ(7-6)同轴设置在摩擦片Ⅰ(7-5)摩擦结合面的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种电磁离合式行星齿轮减速器，其特征在于：所述一级行星减速总成(5)包括一级中心轮(5-1)、多个一级行星轮(5-2)、多个保持轴承Ⅰ(5-3)、多个一级行星轮轴(5-4)和一级行星轮保持架(5-5)；所述一级中心轮(5-1)的一端与所述输入轴(4)固连或与之一体形成,多个所述一级行星轮轴(5-4)的一端与一级行星轮保持架(5-5)固连，另一端与保持轴承Ⅰ(5-3)转连，所述保持轴承Ⅰ(5-3)与一级行星轮(5-2)转连，多个所述一级行星轮(5-2)与所述一级中心轮(5-1)啮合。
3.根据权利要求1所述的一种电磁离合式行星齿轮减速器，其特征在于：所述二级行星减速总成(8)包括二级中心轮(8-1)、多个二级行星轮(8-2)、多个保持轴承Ⅱ(8-3)、多个二级行星轮轴(8-4)和二级行星轮保持架(8-5)；所述二级中心轮(8-1)的一端固连在摩擦片Ⅱ(7-6)的另一侧，所述二级中心轮(8-1)的另一端与二级行星轮保持架(8-5)转动连接；所述多个二级行星轮轴(8-4)的一端与二级行星轮保持架(8-5)固连，另一端与保持轴承Ⅱ(8-3)转连，保持轴承Ⅱ(8-3)与二级行星轮(8-2)转连，所述多个二级行星轮(8-2)与所述二级中心轮(8-1)啮合。
4.根据权利要求1所述的一种电磁离合式行星齿轮减速器，其特征在于：所述电气接口(16)包括电刷(10)、电刷压紧弹簧(11)、插头座(12)和插头座盖(13)；所述电刷(10)与电刷压紧弹簧(11)固连，电刷压紧弹簧(11)嵌在插头座(12)内，插头座盖(13)压在插头座(12)上并通过螺钉和外壳(2)相连。
5.根据权利要求1所述的一种电磁离合式行星齿轮减速器，其特征在于：所述摩擦片Ⅰ(7-5)和摩擦片Ⅱ(7-6)的摩擦接合面具有一定锥度。
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