CN104269966B - 齿轮减速电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮减速电机，属于机械技术领域。它解决了现有的齿轮减速电机拆装不便，浪费安装、维修时间的问题。本改良结构的齿轮减速电机，包括电机和减速器；电机具有电机壳体和电机转轴；减速器具有箱体、锥齿轮输入轴和输出轴；电机壳体与箱体固定连接；电机转轴与锥齿轮输入轴同轴心设置且电机转轴的一端穿入箱体内与锥齿轮输入轴固定连接；电机转轴与锥齿轮输入轴之间还设置有顶出结构；锥齿轮输入轴与输出轴之间设置有斜齿轮轴；斜齿轮轴定位在箱体内且斜齿轮轴上固定连接有与锥齿轮输入轴相互啮合的锥齿轮；输出轴上固定连接有与斜齿轮轴相互啮合的斜齿轮。本改良结构的齿轮减速电机结构简单、紧凑，拆装方便快捷。

Description

齿轮减速电机

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种减速装置，特别是一种齿轮减速电机。

背景技术

齿轮减速器较一般的蜗轮蜗杆减速器有着更大的传动比与更小的体积，传动效率也要高上许多，它有着比涡轮蜗杆减速器更出色的性价比，因此，应用十分广泛。它通常与减速电机结合来实现降低转速和增大转矩的目的，两者之间无需联轴器和适配器，结构紧凑，负载均匀分布在行星齿轮上，因而承载能力比较高，能满足小空间高扭矩输出的需要。

如记载在中国专利文献中且适合应用在工业化生产中的一种准双曲面齿轮减速器(申请号：201320705292.X；授权公告号：CN203560360U)。该准双曲面齿轮减速器包括箱体，箱体内设输出轴、相互啮合的输入斜齿轮轴和输入斜齿轮以及相互啮合的输出斜齿轮轴和输出斜齿轮，输入斜齿轮轴一端穿出箱体形成动力输入端，箱体靠动力输入端一侧外侧壁上设输入法兰，动力输入端上套设输入轴套，箱体内还设准双曲面齿轮轴，输入斜齿轮套设在准双曲面齿轮轴内靠输入斜齿轮轴的一侧，输出斜齿轮套设在输出轴上，输出斜齿轮轴上套设有准双曲面齿轮，准双曲面齿轮轴靠准双曲面齿轮的一端设有与双曲面齿轮相互啮合的准双面轮齿。

上述的准双曲面齿轮减速器用准双曲面齿轮副代替现有的圆锥齿轮，准双曲面齿轮的轴线垂直不相交，具有一定偏置，传动比更大，体积更小，较一般的蜗轮蜗杆减速器有着更大的适用性，能与减速电机结合来提供更高的传动效率。但是，结合后的齿轮减速电机在拆装上还存在着很大的局限性，拆装不便，浪费维修时间，申请人希望能提供一种拆装更加方便的齿轮减速电机。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种方便拆装的齿轮减速电机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种齿轮减速电机，包括电机和减速器；所述电机具有电机壳体和电机转轴；所述减速器具有箱体、锥齿轮输入轴和输出轴；所述电机壳体与箱体固定连接；其特征在于，所述电机转轴与锥齿轮输入轴同轴心设置且电机转轴的一端穿入箱体内与锥齿轮输入轴固定连接；所述电机转轴与锥齿轮输入轴之间还设置有方便电机转轴与锥齿轮输入轴拆装的顶出结构；所述锥齿轮输入轴与输出轴之间设置有斜齿轮轴；所述斜齿轮轴定位在箱体内且斜齿轮轴上固定连接有与锥齿轮输入轴相互啮合的锥齿轮；所述输出轴上固定连接有与斜齿轮轴相互啮合的斜齿轮；所述箱体在与斜齿轮轴两端部相对应的位置上设置有轴孔二；所述轴孔二内还设置有用来密封轴孔二的油封盖。

本发明从电机与减速器的连接关系出发，令电机转轴的一端直接穿入箱体内与锥齿轮输入轴固定连接。而普通的齿轮减速电机中电机转轴通常需要经过复杂的齿轮连接结构与箱体内的输入轴进行连接。本发明结构的齿轮减速电机与普通齿轮减速电机相比省去了电机转轴与输入轴之间繁冗的连接结构，使得电机转轴与锥齿轮输入轴之间拆装更加方便，进一步的，还在电机转轴与锥齿轮输入轴自身上设置有方便两者拆装的顶出结构。而从侧面来讲，也节省了中间连接结构等零部件的材料费用，降低了成本。另外，节省了生产材料，使得重量也变小，相应的减少了运输成本，进一步的降低了整体的成本。

而设置有轴孔二，能更加方便对箱体内部的一些简单问题进行维修处理，轴孔与斜齿轮轴两端部相对应并相对称，使用时只需将两侧的轴孔二打开，利用推力工具推动斜齿轮轴，即可方便地将斜齿轮轴卸下。此外，锥齿轮输入轴也可方便的从该处脱离箱体，更可借助该结构快速换油，重新使用时，只需更换一个新的油封盖即可。

在上述的齿轮减速电机中，所述顶出结构包括位于电机转轴端面上且与电机转轴同轴心的轴孔一，所述锥齿轮输入轴的轴端穿入轴孔一内与轴孔一紧配合。

电机转轴与锥齿轮输入轴固定连接的方法有很多，本发明选择将锥齿轮输入轴的轴部卡置在电机转轴内，既能方便两者固定，又能方便两者拆卸。具体来说，在电机转轴伸入箱体的一端开设有供锥齿轮输入轴的轴部穿设的轴孔一，并且不利用任何紧固零件，直接利用锥齿轮输入轴与电机转轴之间的紧配合来实现两者之间的固定连接，省去了连接零部件的费用，另外的，锥齿轮输入轴的轴端伸入电机转轴内，进一步减小了整体的空间，节约了壳体成本。

在上述的齿轮减速电机中，所述电机转轴的轴孔一深度大于锥齿轮输入轴的轴端长度；所述电机转轴的外侧面上开有与轴孔一底部相连通的液压接孔；所述液压接孔的孔壁上具有螺纹。

本发明令电机转轴的轴孔一深度大于锥齿轮输入轴的轴端长度，这样一来，当两者固定连接好之后，在轴孔一的底部还留有一截密闭空腔，进一步的，在电机转轴上开设有联通该密闭空腔与外界的液压接孔，当需要将锥齿轮输入轴拆卸下来时，只要将液压嘴通过液压接孔旋入，施加压力增大密闭空腔处的压强，锥齿轮输入轴自然而然会在液压作用下被顶出，十分方便快捷。且锥齿轮输入轴受力均匀，接触面基本无损伤，便于二次利用，降低了维修成本。此外，采用液压系统的效率更高，节省了大量的维修更换时间，进一步节约了维修成本。而传统更换齿轮都是采用拉力器把齿轮拉出，会对齿轮造成一定的损伤且效率低下，达不到本发明的效果。另外，本发明还在孔壁上设置有螺纹方便液压嘴的旋入，加速了拆装过程。

在上述的齿轮减速电机中，所述顶出结构包括位于锥齿轮输入轴的轴端端面上且与锥齿轮输入轴同轴心的轴孔一，所述电机转轴穿入轴孔一内与轴孔一紧配合。

在上述的齿轮减速电机中，所述锥齿轮输入轴的轴孔一深度大于电机转轴伸入轴孔一内的长度；所述锥齿轮输入轴的外侧面上开有与轴孔一底部相连通的液压接孔；所述液压接孔的孔壁上具有螺纹。

令锥齿轮输入轴的轴端嵌入电机转轴的轴孔一内并让两者紧配合并不是锥齿轮输入轴与电机转轴连接的唯一方式，也可以在锥齿轮输入轴上开设轴孔一，令电机转轴嵌入该轴孔一内，能达到同样的效果。

在上述的齿轮减速电机中，所述箱体具有呈盘状的安装座；所述安装座内设有通孔，所述锥齿轮输入轴穿设在通孔内且锥齿轮输入轴的齿端位于通孔中。

本齿轮减速电机在箱体上直接设置有安装座，该安装座是减速器与电机连接的连接部位，而普通的减速器中都是依靠一个联接法兰来实现电机与减速器的连接，本发明中省去了联接法兰这一零件，缩短了整个齿轮减速电机的长度，减小了安装空间，间接的降低了生产成本。同时，减少了连接端面和密封面数，可实现更加快速的拆装，性价比更加出色。而箱体呈盘状后上大下小，既能节约安装空间，又能与电机壳体实现更好的配合。

在上述的齿轮减速电机中，所述电机壳体具有传动端盖；所述传动端盖具有安装抵靠面一，所述安装抵靠面一上设置有定位凸起；所述安装座具有安装抵靠面二；所述安装抵靠面二上开设有定位槽；所述定位凸起嵌设在定位槽内且定位凸起的侧面与定位槽的侧面相依靠。

在将电机与减速器相互固定的过程中，安装抵靠面一与安装抵靠面二紧密贴合以实现固定。本发明另外在安装抵靠面一上设置有定位凸起，在安装抵靠面二上设置有定位槽，因此，不需要任何定位工具就能实现与电机转轴周向方向相同的定位。并且，能实现更快捷的安装，具有更高的效率，节省了拆装时间与人工成本。

在上述的齿轮减速电机中，所述传动端盖的定位凸起与安装座的定位槽之间嵌设有0型密封圈。

通过在定位凸起和定位槽之间嵌设O型密封圈，能防止内部油液从定位凹槽和定位凸起处泄漏，进一步加强了电机壳体与箱体的密封可靠度，降低了泄漏的风险，进一步降低了维修成本。

在上述的齿轮减速电机中，所述安装座(2a1)能与IEC标准电机或直联电机相联接。

上述的安装座是一个通用的模块化安装装置，通过设置有定位槽，它可以与IEC标准电机联接，也可以以与三级传动装置联接，还可以与直联电机联接，标准化程度非常高，方便安装。

在上述的齿轮减速电机中，所述轴孔二的孔壁与斜齿轮轴的端部之间套设有推力轴承；所述推力轴承外侧依次设置有若干垫圈和弹性挡圈。

本发明在箱体上开设有轴孔二，而无需对整个箱体进行拆装，大大降低了维修成本。另外，通过推力轴承能对斜齿轮轴的轴向力进行分担，使整个斜齿轮轴受力均匀，更有利于提高使用寿命、降低维修次数。此外，使用不同的斜齿轮轴时还可以通过调整垫圈数目来调整位置，不断修整，以使齿轮之间达到最佳的啮合状态。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用直接将电机转轴与锥齿轮输入轴固定的连接方式实现两者的连接，省去了原先电机转轴与箱体内输入轴之间复杂的中间联接结构，拆装更加方便快捷，并降低了零部件成本，减小了壳体所需体积，降低了壳体成本，整个装置的生产成本大大降低并且也大大节约了安装空间。

2、通过设置有顶出结构，利用液压系统的高效率工作状态，能够实现更大的拆装效率。

3、箱体具有呈盘状的安装座，直接利用安装座与电机壳体的传动端盖相连接，省去了原先减速器中联接法兰这一零件，简化了拆装的过程，使得拆装更加快捷。同时，减少了连接端面和密封面数，可实现更加紧凑的设计，性价比更加出色。

4、采用插入式锥齿轮输入轴的方式，能实现最高程度的结构紧凑性，并进一步控制锥齿轮输入轴齿端的齿轮尺寸，实现更大的速比，而具有大速比后能使用标准的四极电机来取代昂贵的六极电机或者八极电机，降低了生产成本。

5、箱体呈盘状的安装座，设计时充分考虑实际应用情况，可分别与电机、三级传动箱体、IEC标准电机输入法兰等直接联接，实现模块化组合，并且可调整多种安装方位。

附图说明

图1是本齿轮减速电机实施例一的结构示意图。

图2是图1的A部放大图。

图3是体1的B部放大图。

图4是本齿轮减速电机实施例一的侧视图。

图5是实施例二中电机转轴与锥齿轮输入轴的连接结构示意图。

图中，1、电机；1a、电机壳体；1a1、传动端盖；1a2、定位凸起；1b、电机转轴；1b1、轴孔一；1b2、液压接孔；2、减速器；2a、箱体；2a1、安装座；2a2、通孔；2b、锥齿轮输入轴；2c、输出轴；2d、斜齿轮轴；2e、锥齿轮；2f、斜齿轮；3、O型密封圈；4、轴孔二；5、推力轴承；6、垫圈；7、弹性挡圈；8、油封盖。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1至图4所示，一种齿轮减速电机，包括电机1和减速器2；电机1具有电机壳体1a和电机转轴1b；减速器2具有箱体2a、锥齿轮输入轴2b和输出轴2c，电机壳体1a与箱体2a固定连接，电机转轴1b与锥齿轮输入轴2b同轴心设置且电机转轴1b的一端穿入箱体2a内与锥齿轮输入轴2b固定连接。本发明从电机1与减速器2的连接关系出发，令电机转轴1b的一端直接穿入箱体2a内与锥齿轮输入轴2b固定连接。而普通的齿轮减速电机中电机转轴1b通常需要经过复杂的齿轮连接结构与箱体2a内的输入轴进行连接。这跟普通齿轮减速电机相比省去了电机转轴1b与输入轴之间繁冗的连接结构，直接就节省了中间零部件的材料费用，降低了成本。另外，整个齿轮减速电机的体积就变小了，所需的壳体体积也就变小，节省了生产材料，进一步的降低了生产成本。

而电机转轴1b与锥齿轮输入轴2b固定连接的方法有很多，本发明选择将锥齿轮输入轴2b的轴部卡置在电机转轴1b内，使得电机转轴1b与锥齿轮输入轴2b之间拆装更加方便。进一步的，还在电机转轴1b与锥齿轮输入轴2b自身上设置有方便两者拆装的顶出结构。具体来说，在电机转轴1b深入箱体2a的一端开设有供锥齿轮输入轴2b的轴部穿设的轴孔一1b1，并且不利用任何紧固零件，直接利用锥齿轮输入轴2b与电机转轴1b之间的紧配合来实现两者之间的固定连接，如图2所示，这样一来省去了连接零部件，拆装的时候更加快捷。另外，锥齿轮输入轴2b的轴端伸入电机转轴1b内，进一步减小了壳体体积和整个齿轮减速电机的安装空间，节约壳体成本以及安装费用。

本发明还将电机转轴1b的轴孔一1b1深度设置成大于锥齿轮输入轴2b的轴端长度。当两者固定连接好之后，在轴孔一1b1的底部还留有一截密闭空腔，此外，顶出结构还包括设置在电机转轴1b的外侧面上且与轴孔一1b1底部相连通的液压接孔1b2。当需要将锥齿轮输入轴2b拆卸下来时，只要将液压嘴通过液压接孔1b2旋入，施加压力增大密闭空腔处的压强，锥齿轮输入轴2b自然而然会在液压作用下被顶出，十分方便快捷，锥齿轮输入轴2b受力均匀，接触面基本无损伤，便于二次利用，降低了维修成本，此外采用液压系统的效率更高，节省了大量的拆装更换时间，节约了维修成本。而传统更换齿轮都是采用拉力器把齿轮拉出，会对齿轮造成一定的损伤且效率低下。另外，本发明还在孔壁上设置有螺纹方便液压嘴的旋入。

在本发明中，优选为将轴孔一1b1设计成如图2所示的非等径状，并使锥齿轮输入轴2b的轴端端部伸入到比轴端直径略大的轴孔段中，这样更加有利于液压系统进行施压，更方便锥齿轮输入轴2b脱离轴孔一1b1，使拆装更加快捷。

此外，本发明采用插入式的锥齿轮输入轴2b，相比于套入式的齿轮输入轴设计，能实现更大的速比，而有了大速比之后就可以使用标准的四极电机来取代昂贵的六极电机或者八极电机，降低了生产成本。

为了进一步简化拆装过程，本齿轮减速电机在箱体2a上直接设置有呈盘状的安装座2a1，锥齿轮输入轴2b穿设在通孔2a2内且锥齿轮输入轴2b的齿端位于通孔2a2中。该安装座2a1是减速器2与电机1连接的连接部位，而普通的减速器中都是依靠一个联接法兰来实现电机1与减速器2的连接，本发明中省去了联接法兰这一零件，减少了连接端面和密封面数，可实现更加紧凑的设计，拆装的时候更加快捷，性价比更加出色。另外，降低了生产成本，也减小了整个齿轮减速电机的体积。而箱体2a呈盘状后上大下小，既能节约安装空间，又能与电机壳体1a实现更好的配合。

另外，电机壳体1a具有传动端盖1a1，传动端盖1a1具有安装抵靠面一，安装座2a1具有安装抵靠面二，在将电机1与减速器2相互固定的过程中，安装抵靠面一与安装抵靠面二紧密贴合以实现固定。如图1所示，本发明另外在安装抵靠面一上设置有定位凸起1a2，在安装抵靠面二上设置有定位槽，因此，不需要任何定位工具就能实现与电机转轴1b周向方向相同的定位。并且，能实现更快捷的安装，具有更高的效率，节省了安装时间与人工成本。另外，还在传动端盖1a1的定位凸起1a2与安装座2a1的定位槽之间嵌设有0型密封圈3，能防止内部油液从定位凹槽和定位凸起1a2处泄漏，进一步加强了电机壳体1a与箱体2a的密封可靠度，降低了泄漏的风险，进一步降低了维修成本。

如图1所示，在锥齿轮输入轴2b与输出轴2c之间还设置有斜齿轮轴2d，斜齿轮轴2d定位在箱体2a内且斜齿轮轴2d上固定连接有与锥齿轮输入轴2b相互啮合的锥齿轮2e，输出轴2c上固定连接有与斜齿轮轴2d相互啮合的斜齿轮2f。在本发明中，锥齿轮2e优选为准双曲面齿轮，利用准双曲面齿轮的偏置特性，使斜齿-准双曲面齿轮减速电机能设计得更加紧凑。一般斜齿-锥齿轮减速电机的锥齿轮2e多在减速器的输入端和输出端中间，因此减速器的结构比较长，而斜齿-准双曲面齿轮减速电机的锥齿轮2e设计在相对减速器输入端和输出端的外侧面，因此结构紧凑，长度减短，并且设计更加合理。此外，锥齿轮输入轴2b的轴线与输出轴2c的中心位于同一条直线上，电机可以360^°旋转。本发明中所有相互啮合的齿轮优选为由合金钢材料制成，合金钢材料所制得的齿面硬度比较大，输出转矩大，价格相对便宜，能进一步降低生产成本。而市面上很多普通减速器里的齿轮通常由铜合金制成，价格较贵、强度较低并会耗用大量有色金属，在实用性上有很大的欠缺。

如图3所示，箱体2a在与斜齿轮轴2d两端部相对应的位置上设置有轴孔二4，能更加方便对箱体2a进行更换油或者液拆装，而轴孔二4的孔壁与斜齿轮轴2d的端部之间套设有推力轴承5，通过推力轴承5能对斜齿轮轴2d的轴向力进行分担，使整个斜齿轮轴2d受力均匀，更有利于提高使用寿命、降低维修次数。此外，推力轴承5外侧依次设置有若干垫圈6和弹性挡圈7，使用不同的斜齿轮轴2d时还可以通过调整垫圈6数目来调整位置，不断修整，以使齿轮之间达到最佳的啮合状态。在轴孔二4内还设置有用来密封轴孔二4的油封盖8以防止泄露。

实施例二：

如图5所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：在锥齿轮输入轴2b的轴端端面上开设有与锥齿轮输入轴2b同轴心的轴孔一1b1，电机转轴1b穿入轴孔一1b1内与轴孔一1b1紧配合，这样也能达到同样的效果。并且令锥齿轮输入轴2b的轴孔一1b1深度大于电机转轴1b伸入轴孔一1b1内的长度，此外，还在锥齿轮输入轴2b的外侧面上开有与轴孔一1b1底部相连通的液压接孔1b2。相同的，在液压接孔1b2的孔壁上设置有螺纹方便液压嘴旋入。

Claims (10)

1.一种齿轮减速电机，包括电机(1)和减速器(2)；所述电机(1)具有电机壳体(1a)和电机转轴(1b)；所述减速器(2)具有箱体(2a)、锥齿轮输入轴(2b)和输出轴(2c)；所述电机壳体(1a)与箱体(2a)固定连接；其特征在于，所述电机转轴(1b)与锥齿轮输入轴(2b)同轴心设置且电机转轴(1b)的一端穿入箱体(2a)内与锥齿轮输入轴(2b)固定连接；所述电机转轴(1b)与锥齿轮输入轴(2b)之间还设置有方便电机转轴(1b)与锥齿轮输入轴(2b)拆装的顶出结构；所述锥齿轮输入轴(2b)与输出轴(2c)之间设置有斜齿轮轴(2d)；所述斜齿轮轴(2d)定位在箱体(2a)内且斜齿轮轴(2d)上固定连接有与锥齿轮输入轴(2b)相互啮合的锥齿轮(2e)；所述输出轴(2c)上固定连接有与斜齿轮轴(2d)相互啮合的斜齿轮(2f)；所述箱体(2a)在与斜齿轮轴(2d)两端部相对应的位置上设置有轴孔二(4)；所述轴孔二(4)内还设置有用来密封轴孔二(4)的油封盖(8)。

2.根据权利要求1所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述顶出结构包括位于电机转轴(1b)端面上且与电机转轴(1b)同轴心的轴孔一(1b1)，所述锥齿轮输入轴(2b)的轴端穿入轴孔一(1b1)内与轴孔一(1b1)紧配合。

3.根据权利要求2所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述电机转轴(1b)的轴孔深度大于锥齿轮输入轴(2b)的轴端长度；所述顶出结构还包括电机转轴(1b)的外侧面上开有与轴孔一(1b1)底部相连通的液压接孔(1b2)；所述液压接孔(1b2)的孔壁上具有螺纹。

4.根据权利要求1所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述顶出结构包括位于锥齿轮输入轴(2b)的轴端端面上且与锥齿轮输入轴(2b)同轴心的轴孔一(1b1)，所述电机转轴(1b)穿入轴孔一(1b1)内与轴孔一(1b1)紧配合。

5.根据权利要求4所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述锥齿轮输入轴(2b)的轴孔一(1b1)深度大于电机转轴(1b)伸入轴孔一(1b1)内的长度；所述锥齿轮输入轴(2b)的外侧面上开有与轴孔一(1b1)底部相连通的液压接孔(1b2)；所述液压接孔(1b2)的孔壁上具有螺纹。

6.根据权利要求1所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述箱体(2a)具有呈盘状的安装座(2a1)；所述安装座(2a1)内设有通孔(2a2)，所述锥齿轮输入轴(2b)穿设在通孔(2a2)内且锥齿轮输入轴(2b)的齿端位于通孔(2a2)中。

7.根据权利要求6所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述电机壳体(1a)具有传动端盖(1a1)；所述传动端盖(1a1)具有安装抵靠面一，所述安装抵靠面一上设置有定位凸起(1a2)；所述安装座(2a1)具有安装抵靠面二；所述安装抵靠面二上开设有定位槽；所述定位凸起(1a2)嵌设在定位槽内且定位凸起(1a2)的侧面与定位槽的侧面相依靠。

8.根据权利要求7所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述传动端盖(1a1)的定位凸起(1a2)与安装座(2a1)的定位槽之间嵌设有O型密封圈(3)。

9.根据权利要求8所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述安装座(2a1)能与IEC标准电机或直联电机相联接。

10.根据权利要求1所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述轴孔二(4)的孔壁与斜齿轮轴(2d)的端部之间套设有推力轴承(5)；所述推力轴承(5)外侧依次设置有若干垫圈(6)和弹性挡圈(7)。