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专利号: 2018109148981
申请人: 大连碧蓝节能环保科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热
更新日期:2025-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锥齿差速减速机,其特征在于:所述减速机包括机座部件一、机座部件二、定子部件一、定子部件二、转子部件一、转子部件二、输出转轴部件;转子部件一安装在定子部件一径向内侧组成电动机一;转子部件二安装在定子部件二径向内侧组成电动机二;电动机一、电动机二、输出转轴部件安装在机座部件一和机座部件二径向内侧;机座部件一包括机座一(1)、轴套一(25)、轴套二(2)、轴承一(24);机座部件二包括机座二(8)、轴套三(7)、轴套四(10)、轴承二(11);定子部件一包括定子铁芯一(21)、绕组线圈一(22);定子部件二包括定子铁芯二(16)、绕组线圈二(15);转子部件一包括转轴一(26)、转子铁芯一(23)、永磁体(14)、定位销一(3);转子部件二包括转轴二(9)、转子铁芯二(13)、永磁体(14)、定位销二(6);输出转轴部件包括输出转轴(12)、锥齿轮一(4)、锥齿轮二(5)、行星锥齿轮(17)、行星支架(18)、行星轴(19)、行星轴套(20);

所述减速机运行时,控制器一控制电动机一旋转,控制器一能够调节电动机一旋转速度;控制器二控制电动机二旋转,控制器二能够调节电动机二旋转速度;电动机一与电动机二旋转方向相反;电动机一通过输出转轴部件的锥齿轮一(4)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)旋转,电动机二通过输出转轴部件的锥齿轮二(5)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)旋转;电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相同时,行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)自转,行星支架(18)处于静止状态,输出转轴(12)的转速为零;电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相同时,行星锥齿轮(17)在围绕行星轴轴线(90)自转的同时,行星锥齿轮(17)还会围绕输出转轴轴线(91)公转,行星锥齿轮(17)驱动行星支架(18)低转速旋转,行星支架(18)通过行星轴(19)驱动输出转轴(12)低转速旋转;

轴套一(25)、轴套二(2)、轴套三(7)、轴套四(10)呈圆筒形;

机座一(1)呈一端封闭的圆筒形,机座一(1)封闭一端轴向端面是机座端板一(35),机座端板一(35)中间是机座轴孔一(33),机座端板一(35)轴向内侧表面有呈圆筒形的机座套筒一(29),机座套筒一(29)径向外侧一端与机座端板一(35)连接处是轴套安装位置一(32),机座套筒一(29)径向内侧一端与机座端板一(35)连接处是轴承安装位置一(34),机座套筒一(29)径向外侧另一端是轴套安装位置二(31),机座套筒一(29)径向内侧是套筒內腔一(30);机座一(1)未封闭一端径向外侧是机座法兰一(27),机座法兰一(27)径向外侧均布若干个螺栓孔(28);

机座部件一在装配时,把轴承一(24)径向外表面安装在机座一(1)的轴承安装位置一(34),把轴套一(25)径向内表面安装在机座一(1)的轴套安装位置一(32),把轴套二(2)径向内表面安装在机座一(1)的轴套安装位置二(31);

机座二(8)呈一端封闭的圆筒形,机座二(8)封闭一端轴向端面是机座端板二(39),机座端板二(39)中间是机座轴孔二(37),机座端板二(39)轴向内侧表面有呈圆筒形的机座套筒二(42),机座套筒二(42)径向外侧一端与机座端板二(39)连接处是轴套安装位置四(36),机座套筒二(42)径向内侧一端与机座端板二(39)连接处是轴承安装位置二(38),机座套筒二(42)径向外侧另一端是轴套安装位置三(40),机座套筒二(42)径向内侧是套筒內腔二(41);机座二(8)未封闭一端径向外侧是机座法兰二(43),机座法兰二(43)径向外侧均布若干个螺栓孔(28);

机座部件二在装配时,把轴承二(11)径向外表面安装在机座二(8)的轴承安装位置二(38),把轴套三(7)径向内表面安装在机座二(8)的轴套安装位置三(40),把轴套四(10)径向内表面安装在机座二(8)的轴套安装位置四(36);

定子铁芯一(21)呈环形,定子铁芯一(21)径向内侧是气隙内腔(44),定子铁芯一(21)径向内侧均布若干个定子线槽(45),若干个绕组线圈一(22)分别安装在定子铁芯一(21)的定子线槽(45)中;定子部件一在装配时,把定子部件一的定子铁芯一(21)径向外表面安装在机座一(1)的径向内表面;

定子铁芯二(16)呈环形,定子铁芯二(16)径向内侧是气隙内腔(44),定子铁芯二(16)径向内侧均布若干个定子线槽(45),若干个绕组线圈二(15)分别安装在定子铁芯二(16)的定子线槽(45)中;定子部件二在装配时,把定子部件二的定子铁芯二(16)径向外表面安装在机座二(8)的径向内表面;

转轴一(26)呈圆筒形,转轴一(26)径向外侧一端是轴肩一(49),转轴一(26)径向外侧另一端是轴段一(48),轴段一(48)远离轴肩一(49)的一端径向外表面有若干个径向的定位销孔一(47);与轴肩一(49)在同一端的转轴一(26)径向内侧是轴孔配合位置一(50),与定位销孔一(47)在同一端的转轴一(26)径向内侧是内花键一(46),内花键一(46)轴向内侧是轴孔配合位置二(51);转子铁芯一(23)呈环形;转子部件一在装配时,把转子部件一的转子铁芯一(23)径向内表面安装在转轴一(26)的轴段一(48)径向外表面,并且把转子铁芯一(23)轴向右侧端面与转轴一(26)的轴肩一(49)轴向左侧端面接触安装在一起,把若干个呈瓦片形的永磁体(14)安装在转子铁芯一(23)径向外表面,相邻两个永磁体(14)径向外表面互为异性磁极;若干个定位销一(3)径向外侧一端分别安装在转轴一(26)的定位销孔一(47)中;

转轴二(9)呈圆筒形,转轴二(9)径向外侧一端是轴肩二(54),转轴二(9)径向外侧另一端是轴段二(55),轴段二(55)远离轴肩二(54)的一端径向外表面有若干个径向的定位销孔二(56);与轴肩二(54)在同一端的转轴二(9)径向内侧是轴孔配合位置四(52),与定位销孔二(56)在同一端的转轴二(9)径向内侧是内花键二(57),内花键二(57)轴向内侧是轴孔配合位置三(53);转子铁芯二(13)呈环形;转子部件二在装配时,把转子部件二的转子铁芯二(13)径向内表面安装在转轴二(9)的轴段二(55)径向外表面,并且把转子铁芯二(13)轴向左侧端面与转轴二(9)的轴肩二(54)轴向右侧端面接触安装在一起,把若干个呈瓦片形的永磁体(14)安装在转子铁芯二(13)径向外表面,相邻两个永磁体(14)径向外表面互为异性磁极;若干个定位销二(6)径向外侧一端分别安装在转轴二(9)的定位销孔二(56)中;

输出转轴(12)呈圆柱形,输出转轴(12)从一端至另一端依次是输出轴头二(58)、轴颈二(59)、轴段二(60)、固定轴肩(62)、轴段一(63)、轴颈一(64)、输出轴头一(65);固定轴肩(62)径向外表面均布有若干个径向的固定轴孔一(61);

行星支架(18)呈环形,行星支架(18)径向内侧是支架內腔(67),行星支架(18)径向内表面均布有若干个支架安装平面(66),每一个支架安装平面(66)中心有一个固定轴孔二(68);

锥齿轮一(4)轴向中心是齿轮轴孔一(70),锥齿轮一(4)一端是轮齿一(69),锥齿轮一(4)另一端是外花键一(71),外花键一(71)径向外表面均布有若干个径向的齿轮销孔一(72);锥齿轮二(5)轴向中心是齿轮轴孔二(73),锥齿轮二(5)一端是轮齿二(74),锥齿轮二(5)另一端是外花键二(75),外花键二(75)径向外表面均布有若干个径向的齿轮销孔二(76);行星锥齿轮(17)轴向中心是齿轮轴孔三(77),行星锥齿轮(17)一端是轮齿三(78),行星锥齿轮(17)另一端是齿轮后端面(79);

行星轴套(20)呈圆筒形,行星轴套(20)轴向中心是行星轴套中心孔(81),行星轴套(20)径向外侧一端是止推轴肩(80);行星轴(19)呈圆柱形;

输出转轴部件在装配时,把若干个行星锥齿轮(17)安装在输出转轴(12)的固定轴肩(62)径向外侧,把每一个行星锥齿轮(17)的齿轮轴孔三(77)与输出转轴(12)的固定轴孔一(61)对齐,使每一个行星锥齿轮(17)的齿轮后端面(79)位于径向外侧,把若干个行星轴套(20)分别安装在行星锥齿轮(17)的齿轮轴孔三(77)中,把行星轴套(20)的止推轴肩(80)轴向内侧端面与行星锥齿轮(17)的齿轮后端面(79)接触安装在一起,把行星支架(18)安装在若干个行星锥齿轮(17)径向外侧,把行星支架(18)的支架安装平面(66)与行星轴套(20)的止推轴肩(80)轴向外侧端面接触安装在一起,把行星支架(18)的固定轴孔二(68)与行星轴套(20)的行星轴套中心孔(81)对齐,把若干个行星轴(19)分别依次插入行星支架(18)的固定轴孔二(68)、行星轴套(20)的行星轴套中心孔(81)、输出转轴(12)的固定轴孔一(61)中,使行星锥齿轮(17)能够围绕行星轴轴线(90)旋转;把锥齿轮一(4)和锥齿轮二(5)安装在输出转轴(12)径向外侧,使锥齿轮一(4)位于行星支架(18)轴向一端,使锥齿轮二(5)位于行星支架(18)轴向另一端,使锥齿轮一(4)的轮齿一(69)与若干个行星锥齿轮(17)的轮齿三(78)相互啮合,使锥齿轮二(5)的轮齿二(74)与若干个行星锥齿轮(17)的轮齿三(78)相互啮合;

所述减速机在装配时,把转子部件一安装在输出转轴部件的输出转轴(12)径向外侧,使转轴一(26)的内花键一(46)与锥齿轮一(4)的外花键一(71)相互啮合,把若干个定位销一(3)径向内侧一端分别安装在锥齿轮一(4)的齿轮销孔一(72)中;把转子部件二安装在输出转轴部件的输出转轴(12)径向外侧,使转轴二(9)的内花键二(57)与锥齿轮二(5)的外花键二(75)相互啮合,把若干个定位销二(6)径向内侧一端分别安装在锥齿轮二(5)的齿轮销孔二(76)中,则转子部件一、转子部件二、输出转轴部件安装在一起;

把转子部件一、转子部件二、输出转轴部件安装在机座部件一、机座部件二、定子部件一、定子部件二的径向内侧;把输出转轴(12)的轴颈一(64)径向外表面与轴承一(24)径向内表面接触安装在一起,把输出转轴(12)的输出轴头一(65)外侧一端穿过机座一(1)的机座轴孔一(33)位于机座一(1)轴向外侧;把转子部件一的转子铁芯一(23)安装在定子铁芯一(21)的气隙内腔(44)中;把转子部件一的转轴一(26)安装在机座一(1)的机座套筒一(29)径向外侧,把转轴一(26)的轴孔配合位置一(50)与轴套一(25)径向外表面接触安装在一起,把转轴一(26)的轴孔配合位置二(51)与轴套二(2)径向外表面接触安装在一起;把输出转轴(12)的轴颈二(59)径向外表面与轴承二(11)径向内表面接触安装在一起,把输出转轴(12)的输出轴头二(58)外侧一端穿过机座二(8)的机座轴孔二(37)位于机座二(8)轴向外侧;把转子部件二的转子铁芯二(13)安装在定子铁芯二(16)的气隙内腔(44)中;把转子部件二的转轴二(9)安装在机座二(8)的机座套筒二(42)径向外侧,把转轴二(9)的轴孔配合位置三(53)与轴套三(7)径向外表面接触安装在一起,把转轴二(9)的轴孔配合位置四(52)与轴套四(10)径向外表面接触安装在一起;

把机座一(1)的机座法兰一(27)左侧端面与机座二(8)的机座法兰二(43)右侧端面接触安装在一起,把螺栓穿过机座法兰一(27)的螺栓孔(28)与机座法兰二(43)的螺栓孔(28),通过螺栓把机座一(1)与机座二(8)安装固定在一起;

所述减速机的输出转轴部件中,锥齿轮一(4)、锥齿轮二(5)、行星锥齿轮(17)、行星支架(18)组成行星锥齿轮减速器,行星锥齿轮减速器的主动件一是锥齿轮一(4),主动件二是锥齿轮二(5),从动件是行星支架(18);行星锥齿轮减速器做减速传动;锥齿轮一(4)旋转方向与锥齿轮二(5)旋转方向相反;锥齿轮一(4)旋转速度与锥齿轮二(5)旋转速度相同时,行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)自转,行星支架(18)处于静止状态;锥齿轮一(4)旋转速度与锥齿轮二(5)旋转速度不相同时,行星锥齿轮(17)在围绕行星轴轴线(90)自转的同时,行星锥齿轮(17)还会围绕输出转轴轴线(91)公转,行星锥齿轮(17)驱动行星支架(18)低转速旋转;锥齿轮一(4)旋转速度大于锥齿轮二(5)旋转速度时,行星支架旋转方向(87)与锥齿轮一旋转方向(89)相同;锥齿轮二(5)旋转速度大于锥齿轮一(4)旋转速度时,行星支架旋转方向(87)与锥齿轮二旋转方向(83)相同。

2.根据权利要求1所述的一种锥齿差速减速机的使用方法,其特征在于:所述减速机运行过程是:

所述减速机启动时,控制器一控制电动机一低转速启动,并且逐渐提高电动机一转速,与此同时,控制器二控制电动机二低转速启动,并且逐渐提高电动机二转速,电动机一与电动机二旋转方向相反;电动机一通过输出转轴部件的锥齿轮一(4)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)旋转,电动机二通过输出转轴部件的锥齿轮二(5)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)旋转;电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相同时,行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)自转,行星支架(18)处于静止状态,输出转轴(12)的转速为零;

若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时,锥齿轮一(4)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)的旋转速度大于锥齿轮二(5)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)的旋转速度,为了抵消锥齿轮一(4)和锥齿轮二(5)分别驱动行星锥齿轮(17)的速度差,行星锥齿轮(17)还会围绕输出转轴轴线(91)公转,行星锥齿轮(17)驱动行星支架(18)低转速旋转,行星支架(18)通过行星轴(19)驱动输出转轴(12)低转速旋转,行星支架旋转方向(87)与锥齿轮一旋转方向(89)相同;行星支架(18)旋转线速度等于锥齿轮一(4)旋转线速度与锥齿轮二(5)旋转线速度之差;输出转轴(12)旋转方向与锥齿轮一旋转方向(89)相同,输出转轴(12)旋转角速度与行星支架(18)旋转角速度相同;

若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时,锥齿轮二(5)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)的旋转速度大于锥齿轮一(4)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(90)沿着行星锥齿轮旋转方向(85)的旋转速度,为了抵消锥齿轮一(4)和锥齿轮二(5)分别驱动行星锥齿轮(17)的速度差,行星锥齿轮(17)还会围绕输出转轴轴线(91)公转,行星锥齿轮(17)驱动行星支架(18)低转速旋转,行星支架(18)通过行星轴(19)驱动输出转轴(12)低转速旋转,行星支架旋转方向(87)与锥齿轮二旋转方向(83)相同;行星支架(18)旋转线速度等于锥齿轮二(5)旋转线速度与锥齿轮一(4)旋转线速度之差;输出转轴(12)旋转方向与锥齿轮二旋转方向(83)相同,输出转轴(12)旋转角速度与行星支架(18)旋转角速度相同;

所述减速机在运行过程中需要维持输出转轴(12)的转速不变,并且提高输出转轴(12)输出功率时,由控制器一提高电动机一输出转速,由控制器二提高电动机二输出转速,即同时提高电动机一、电动机二输出功率,并且使电动机一、电动机二转速之差不变,该转速之差作用在所述减速机中,维持输出转轴(12)的转速不变;

所述减速机在运行过程中需要维持输出转轴(12)的转速不变,并且降低输出转轴(12)输出功率时,由控制器一降低电动机一输出转速,由控制器二降低电动机二输出转速,即同时降低电动机一、电动机二输出功率,并且使电动机一、电动机二转速之差不变,该转速之差作用在所述减速机中,维持输出转轴(12)的转速不变;

所述减速机在运行过程中需要输出转轴(12)循环往复的正转和反转,并维持输出转轴(12)输出功率始终相等时,由控制器一提高电动机一输出转速,同时由控制器二降低电动机二输出转速,或者,由控制器一降低电动机一输出转速,同时由控制器二提高电动机二输出转速,即同时提高一个电动机输出功率,并且同时降低另一个电动机输出功率,使输出转轴(12)循环往复的正转和反转时,在输出转轴(12)的转速时刻变化的过程中调节所述减速机总的输出功率始终相等。