CN112713701A - 联轴套筒组件、双轴式伺服电机和自动化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种联轴套筒组件、双轴式伺服电机和自动化设备，联轴套筒组件包括联轴套筒和固定件，联轴套筒沿轴向贯穿地设置有轴套孔；联轴套筒的周壁设置有第一夹紧部、第二夹紧部和出气槽组，第一夹紧部和第二夹紧部沿着联轴套筒的周向布置，第一夹紧部设置有第一固定孔，第二夹紧部设置有第二固定孔，固定件依次穿过第一固定孔和第二固定孔，第一夹紧部和第二夹紧部受力均朝向轴套孔移动，出气槽组与轴套孔连通。该联轴套筒能够减小前轴和后轴间的同轴度误差，从而减小了电机轴的磨损，且安装方便。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体地说，是涉及一种联轴套筒组件、双轴式伺服电机和自动化设备。
背景技术
参见图1，分体式伺服电机一般由电机前轴11、主轴承121、前端盖131、中端盖132、定子141、转子142、制动器15、后端盖133、副轴承122、编码器161、编码器盖162、电机后轴17等部件组成，是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转化的电磁装置，目前广泛用于工业机器人、数控机床等各领域。
如图2所示，分体式电机内部的连接块组件包括前轴端连接块111、塑料连接块18和后轴端连接块171。前轴端连接块111和后轴端连接块171上均设置有定位凸起，塑料连接块18的两个轴向端均设置有定位槽。装配时，前轴端连接块111安装在电机前轴11的轴向端，后轴端连接块171安装在电机后轴17的轴向端，然后，前轴端连接块111的定位凸起和后轴端连接块171的定位凸起分别伸入塑料连接块18两个轴向端的定位槽中，从而实现电机前轴11和电机后轴17的连接。
这种结构的优点为降低编码器端温升，但是，在实际安装过程中，电机的各个零件工艺有误差，最后组装塑料连接块18也只能用眼睛看，无法保证电机前轴11的轴心与电机后轴17的轴心保持一致。这种连接块配合组装有一定的间隙，不能完全紧密配合，导致同轴度误差进一步增大，由于工艺原因前后轴的同轴度较差，从而会产生扭力。在电机长期运行后，前后轴由于扭力而受到磨损，影响电机寿命。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种能够减小前轴和后轴间的同轴度误差，从而减小了电机轴的磨损，且安装方便的联轴套筒组件。
本发明的第二目的是提供一种具有上述联轴套筒组件的双轴式伺服电机。
本发明的第三目的是提供一种具有上述双轴式伺服电机的自动化设备。
为实现上述第一目的，本发明提供一种联轴套筒组件，包括联轴套筒和固定件，联轴套筒沿轴向贯穿地设置有轴套孔；联轴套筒的周壁设置有第一夹紧部、第二夹紧部和出气槽组，第一夹紧部和第二夹紧部沿着联轴套筒的周向布置，第一夹紧部设置有第一固定孔，第二夹紧部设置有第二固定孔，固定件依次穿过第一固定孔和第二固定孔，第一夹紧部和第二夹紧部受力均朝向轴套孔移动，出气槽组与轴套孔连通。
由上述方案可见，轴套孔沿轴向贯穿联轴套筒，装配时，电机前轴和电机后轴分别从联轴套筒的两端***轴套孔内，并通过将螺钉等固定件***第一固定孔和第二固定孔内，以向第一夹紧部和第二夹紧部施加压力使两者相互靠近，从而夹紧电机前轴和电机后轴，与现有技术相比，该联轴套筒结构简单，减少了连接结构零部件的数量，同时减小了双轴间的同轴度误差，从而减小了电机轴的磨损，降低了电机损坏失效风险，有利于提高伺服电机长期运行的可靠性，成本低，可行性高，具有较大的推广价值。另外，夹紧部将电机前轴和电机后轴夹紧，可保证电机平稳地运行，且通过设置夹紧部，可以适当地增大轴套孔的内径，从而便于电机前轴和电机后轴的安装。同时，通过设置出气槽，在安装好电机前轴后，安装电机后轴时，出气槽可以将轴套孔内的空气排出去，从而便于电机前轴的安装，同时，出气槽也能够提高散热效果。
一个优选的方案是，出气槽组包括前出气槽、中间出气槽和后出气槽，前出气槽和后出气槽沿联轴套筒的轴向布置且均沿着联轴套筒的周向延伸，中间出气槽的两端分别连接在前出气槽的中部和后出气槽的中部；前出气槽、中间出气槽和后出气槽环绕在第一夹紧部和第二夹紧部的外周。
由此可见，在夹紧部的边沿与主体部形成出气槽，无需再另外开设出气槽，可以保证联轴套筒的强度。
进一步的方案是，第一夹紧部的固定端和第二夹紧部的固定端在联轴套筒的径向上相对设置,第一夹紧部的自由端与第二夹紧部的自由端在中间出气槽的两侧相对设置。
由此可见，第一夹紧部和第二夹紧部能够从周向上将电机前轴和电机后轴固定夹紧，保证固定连接的稳定性，同时保证轴套孔的周壁与电机前轴和电机后轴的周壁紧密贴合，防止电机运行过程中产生振动，导致运行不稳。
进一步的方案是，中间出气槽沿着联轴套筒的轴向延伸。
进一步的方案是，中间出气槽的两端分别连接在前出气槽长度方向的中点和后出气槽长度方向的中点。
一个优选的方案是，前出气槽的两端、后出气槽的两端和中间出气槽的两端均设置有通孔，通孔沿着联轴套筒的径向延伸并贯穿联轴套筒的周壁，通孔与对应的出气槽连通。
由此可见，通过通孔来定位各出气槽的位置，以圆形孔的位置为基准，沿周向或轴向挖去材料，形成各出气槽。
进一步的方案是，前出气槽、中间出气槽和后出气槽的宽度均为1毫米至2毫米，通孔的直径为2毫米至3毫米。
一个优选的方案是，联轴套筒的长度为前出气槽和后出气槽在联轴套筒的轴向上的最大距离的1.5倍。
一个优选的方案是，第一夹紧部包括沿轴向布置的第一前夹紧段和第一后夹紧段，第二夹紧部包括沿轴向布置的第二前夹紧段和第二后夹紧段，第一前夹紧段与第二前夹紧段沿着联轴套筒的周向布置，第一后夹紧段与第二后夹紧段沿着联轴套筒的周向布置；第一前夹紧段的内径等于第二前夹紧段的内径，第一后夹紧段的内径等于第二后夹紧段的内径，第一前夹紧段的内径大于第一后夹紧段的内径。
由此可见，第一前夹紧段和第一后夹紧段的内径不一样，从而满足前轴和后轴的直径不一样的电机。
进一步的方案是，联轴套筒的外径为第一前夹紧段的内径的1.8倍至2倍。
由此可见，保证了联轴套筒的强度。
为实现上述第二目的，本发明提供一种双轴式伺服电机，包括上述的联轴套筒组件。
一个优选的方案是，双轴式伺服电机还包括电机前轴和电机后轴，电机前轴与电机后轴通过联轴套筒组件连接,电机前轴与电机后轴分别从联轴套筒的两端伸入轴套孔内；电机前轴的轴向端和电机后轴的轴向端均与第一夹紧部在联轴套筒的径向上相对设置；第一夹紧部和第二夹紧部受力相互靠近并夹紧电机前轴和电机后轴。
为实现上述第三目的，本发明提供一种自动化设备，包括上述的双轴式伺服电机。
附图说明
图1是现有的双轴式伺服电机的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本发明双轴式伺服电机第一实施例的结构示意图。
图4是图3中B处的局部放大图。
图5是本发明联轴套筒组件第一实施例中联轴套筒的结构示意图。
图6是本发明联轴套筒组件第一实施例的局部视图。
图7是本发明联轴套筒组件第二实施例的剖视图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
联轴套筒组件和双轴式伺服电机第一实施例
参见图3至图5，双轴式伺服电机包括转子21、编码器22、电机前轴23、电机后轴24和联轴套筒组件。电机前轴23与转子21固定连接，电机后轴24与编码器22的码盘221固定连接，电机前轴23与电机后轴24通过联轴套筒组件连接,联轴套筒组件包括联轴套筒3和固定件4(图6示)，联轴套筒3为塑胶件，固定件4为螺钉。
联轴套筒3沿轴向贯穿地设置有轴套孔31，电机前轴23与电机后轴24分别从联轴套筒3的两端伸入轴套孔31内。
联轴套筒3的周壁30上设置有出气槽组35、第一夹紧部33和第二夹紧部37。出气槽组35在径向上贯穿联轴套筒3的周壁30，出气槽组35与轴套孔31连通。出气槽组35包括前出气槽351、中间出气槽352和后出气槽353，前出气槽351和后出气槽353沿联轴套筒3的轴向平行布置且均沿着联轴套筒3的周向延伸，中间出气槽352沿着联轴套筒3的轴向延伸，且中间出气槽352的两端分别连接在前出气槽351长度方向的中点和后出气槽353长度方向的中点。
前出气槽351、中间出气槽352和后出气槽353环绕在第一夹紧部33和第二夹紧部37的外周，也即三个出气槽将周壁30分割并形第一夹紧部33和第二夹紧部37,第一夹紧部33和第二夹紧部37沿着联轴套筒3的周向布置。前出气槽351和后出气槽353在周壁30上延伸的长度均为联轴套筒3的外周壁30的周长的一半，使得第一夹紧部33的固定端331和第二夹紧部37的固定端371在联轴套筒3的径向上相对设置,另外，第一夹紧部33的自由端332与第二夹紧部37的自由端372在中间出气槽352的两侧相对设置且受力可相互靠近。
夹紧部33设置有第一固定孔34，第二夹紧部33设置有第二固定孔38。如图6所示，固定件4依次穿过第一固定孔34和第二固定孔38，第一夹紧部33和第二夹紧部37在固定件4的紧固力的作用下均朝向轴套孔31移动以夹紧电机前轴23和电机后轴24。第一固定孔34为通孔，第二固定孔38为螺纹孔。
第一夹紧部33包括沿联轴套筒3的轴向布置的第一前夹紧段333和第一后夹紧段334，第二夹紧部37包括沿联轴套筒3的轴向布置的第二前夹紧段373和第二后夹紧段374，第一前夹紧段333与第二前夹紧段373沿着联轴套筒3的周向布置，第一后夹紧段334与第二后夹紧段374沿着联轴套筒3的周向布置。
第一前夹紧段333的内径等于第二前夹紧段373的内径，第一后夹紧段334的内径等于第二后夹紧段374的内径，并且第一前夹紧段333的内径大于第一后夹紧段334的内径，联轴套筒3的外径为第一前夹紧段333的内径的1.8倍至2倍。本实施例中，电机前轴23的直径大于电机后轴24的直径。
第一前夹紧段333和第二前夹紧段373均与电机前轴23的轴向端231在联轴套筒3的径向上相对设置，第一后夹紧段334和第二后夹紧段374均与电机后轴24的轴向端241在联轴套筒3的径向上相对设置，第一前夹紧段333和第二前夹紧段373配合将电机前轴23的轴向端231夹紧，第一后夹紧段334和第二后夹紧段374配合将电机后轴24的轴向端241夹紧。
另外，前出气槽351的两端、后出气槽353的两端和中间出气槽352的两端均设置有通孔36，通孔36沿着联轴套筒3的径向延伸并贯穿联轴套筒3的周壁30，通孔36与对应的出气槽连通。通过通孔36来定位各出气槽的位置，以圆形孔的位置为基准，沿周向或轴向挖去材料，形成各出气槽。前出气槽351、中间出气槽352和后出气槽353的宽度d1均为1毫米至2毫米，通孔36的直径为2毫米至3毫米。联轴套筒3的长度d3为前出气槽351和后出气槽353在联轴套筒3的轴向上的最大距离d2的1.5倍。
由上可见，轴套孔沿轴向贯穿联轴套筒，装配时，电机前轴和电机后轴分别从联轴套筒的两端***轴套孔内，并通过将螺钉等固定件***第一固定孔和第二固定孔内，以向第一夹紧部和第二夹紧部施加压力使两者相互靠近，从而夹紧电机前轴和电机后轴，与现有技术相比，该联轴套筒结构简单，减少了连接结构零部件的数量，同时减小了双轴间的同轴度误差，从而减小了电机轴的磨损，降低了电机损坏失效风险，有利于提高伺服电机长期运行的可靠性，成本低，可行性高，具有较大的推广价值。另外，夹紧部将电机前轴和电机后轴夹紧，可保证电机平稳地运行，且通过设置夹紧部，可以适当地增大轴套孔的内径，从而便于电机前轴和电机后轴的安装。同时，通过设置出气槽，在安装好电机前轴后，安装电机后轴时，出气槽可以将轴套孔内的空气排出去，从而便于电机前轴的安装，同时，出气槽也能够提高散热效果。
联轴套筒组件和双轴式伺服电机第二实施例
作为本发明联轴套筒组件和双轴式伺服电机第二实施例的说明，以下仅对与上述联轴套筒组件和双轴式伺服电机第一实施例的不同之处予以说明。
参见图7，本实施例中，第一前夹紧段2333的内径与第一后夹紧段2334的内径相同。本实施例的联轴套筒组件适于电机前轴与电机后轴的直径的电机。
自动化设备实施例
本实施例的自动化设备包括上述的双轴式伺服电机实施例中的双轴式伺服电机。
此外，中间出气槽的两端分别连接在前出气槽的非中点的中部其他位置和后出气槽的非中点的中部其他位置。中间出气槽的延伸方向与联轴套筒的轴向呈夹角设置。前出气槽和后出气槽在周壁上延伸的长度，以及各出气槽延伸的路径均可以根据需要进行改变。上述改变也能实现本发明的目的。
最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.联轴套筒组件，其特征在于，包括联轴套筒和固定件，所述联轴套筒沿轴向贯穿地设置有轴套孔；
所述联轴套筒的周壁设置有第一夹紧部、第二夹紧部和出气槽组，所述第一夹紧部和所述第二夹紧部沿着所述联轴套筒的周向布置，所述第一夹紧部设置有第一固定孔，所述第二夹紧部设置有第二固定孔，所述固定件依次穿过所述第一固定孔和所述第二固定孔，所述第一夹紧部和所述第二夹紧部受力均朝向所述轴套孔移动，所述出气槽组与所述轴套孔连通。
2.根据权利要求1所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述出气槽组包括前出气槽、中间出气槽和后出气槽，所述前出气槽和所述后出气槽沿所述联轴套筒的轴向布置且均沿着所述联轴套筒的周向延伸，所述中间出气槽的两端分别连接在所述前出气槽的中部和所述后出气槽的中部；
所述前出气槽、所述中间出气槽和所述后出气槽环绕在所述第一夹紧部和所述第二夹紧部的外周。
3.根据权利要求2所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述第一夹紧部的固定端和所述第二夹紧部的固定端在所述联轴套筒的径向上相对设置,所述第一夹紧部的自由端与所述第二夹紧部的自由端在所述中间出气槽的两侧相对设置。
4.根据权利要求2所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述中间出气槽沿着所述联轴套筒的轴向延伸。
5.根据权利要求2至4任一项所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述中间出气槽的两端分别连接在所述前出气槽长度方向的中点和所述后出气槽长度方向的中点。
6.根据权利要求2至4任一项所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述前出气槽的两端、所述后出气槽的两端和所述中间出气槽的两端均设置有通孔，所述通孔沿着所述联轴套筒的径向延伸并贯穿所述联轴套筒的周壁，所述通孔与对应的出气槽连通。
7.根据权利要求6所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述前出气槽、所述中间出气槽和所述后出气槽的宽度均为1毫米至2毫米，所述通孔的直径为2毫米至3毫米。
8.根据权利要求2至4任一项所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述联轴套筒的长度为所述前出气槽和所述后出气槽在所述联轴套筒的轴向上的最大距离的1.5倍。
9.根据权利要求1至4任一项所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述第一夹紧部包括沿轴向布置的第一前夹紧段和第一后夹紧段，所述第二夹紧部包括沿轴向布置的第二前夹紧段和第二后夹紧段，所述第一前夹紧段与所述第二前夹紧段沿着所述联轴套筒的周向布置，所述第一后夹紧段与所述第二后夹紧段沿着所述联轴套筒的周向布置；
所述第一前夹紧段的内径等于所述第二前夹紧段的内径，所述第一后夹紧段的内径等于所述第二后夹紧段的内径，所述第一前夹紧段的内径大于所述第一后夹紧段的内径。
10.根据权利要求9所述的联轴套筒组件，其特征在于：
所述联轴套筒的外径为所述第一前夹紧段的内径的1.8倍至2倍。
11.双轴式伺服电机，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的联轴套筒组件。
12.根据权利要求11所述的双轴式伺服电机，其特征在于：
所述双轴式伺服电机还包括电机前轴和电机后轴，所述电机前轴与所述电机后轴通过所述联轴套筒组件连接,所述电机前轴与所述电机后轴分别从所述联轴套筒的两端伸入所述轴套孔内；
所述电机前轴的轴向端和所述电机后轴的轴向端均与所述第一夹紧部在所述联轴套筒的径向上相对设置；
所述第一夹紧部和所述第二夹紧部受力相互靠近并夹紧所述电机前轴和所述电机后轴。
13.自动化设备，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的双轴式伺服电机。
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