CN106357039A - 外伸轴定位结构及电机传动结构 - Google Patents

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刘健宁
高峰
高尤坤
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Abstract

本申请涉及一种外伸轴定位结构及电机传动结构，所述外伸轴定位结构用于对所述外伸轴的自由端进行固定和定位，所述定位结构包括能够自动对所述自由端的受力情况进行调整的调整结构。该结构能够对外伸轴实现自动调整定位功能，使外伸轴在承受外加负载后，能将负载力传递至调整结构，调整结构利用自身的调心定位作用，实时调整其内孔与外伸轴的相对位置，以实现两者之间最大面积地接触，使接触压力达到最小，通过减少相互磨损以达到增加结构寿命的目的；并且使得在零件精度降低、装配过程存在偏差的情况下，装配后产品整体精度可依然保持较好的水平，使用性能亦不受影响。

Description

外伸轴定位结构及电机传动结构
技术领域
本申请涉及传动技术领域，具体涉及一种外伸轴定位结构及设置有这种定位结构的电机传动结构。
背景技术
如图1所示，现有电机传动装置中，电机1的外伸轴2经圆柱形金属套筒3通过过盈配合固定在箱体4上，电机外伸轴2与金属套筒3之间形成小间隙配合。当固定在电机外伸轴2上的蜗杆5与固定在箱体4上的齿轮6相互啮合传动时，电机外伸轴2会因受到反作用力而在V方向上产生翘曲变形(该变形在啮合停止时消失)，进而与金属套筒3之间产生小面积的相互挤压、刮擦，随着啮合传动/停止次数的增加，电机外伸轴2与金属套筒3之间的间隙会逐渐磨损变大，相互接触表面产生不可恢复性凹坑，导致运行振动、噪音异常变大。并且，该结构对金属套筒3加工精度及对中装配要求高，且装配工艺复杂。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种能够减小磨损、装配简单的外伸轴定位结构以及设置有这种定位结构的电机传动结构。
根据本发明的第一方面，提供一种外伸轴定位结构，所述定位结构用于对所述外伸轴的自由端进行固定和定位，所述定位结构包括能够自动对所述自由端的受力情况进行调整的调整结构。
优选地，所述调整结构为球轴承。
优选地，还包括固定构件，用于对所述调整结构进行固定，在所述固定构件上设置有定位部。
优选地，所述定位部为球面孔，所述调整结构为球轴承。
优选地，所述球轴承为含油球轴承。
优选地，所述球面孔的孔径与球轴承的外径相匹配，两者通过小间隙配合形成面接触。
优选地，在所述球轴承上开设有经过球心的圆柱孔，用于与所述外伸轴的自由端配合。
优选地，所述圆柱孔为通孔或者盲孔。
优选地，还包括卡紧件，用于将所述调整结构卡紧在所述定位部内；在所述固定构件上设置有与所述卡紧件相对应的卡紧件空间。
优选地，所述卡紧件包括相互连接的卡紧环和固定爪，所述固定爪设置有多个，均布在所述卡紧环的径向内侧。
优选地，所述卡紧件压入所述卡紧件空间中，所述卡紧环与卡紧件空间的内壁之间为过盈配合，所述固定爪紧压在所述调整结构的表面上。
根据本申请的第二方面，提供一种电机传动结构，所述电机上设置有外伸轴，所述外伸轴通过本申请中的外伸轴定位结构进行定位和固定。
优选地，所述外伸轴上设置有蜗杆，所述蜗杆能够与齿轮进行啮合。
本申请中，定位结构包括能够自动对所述自由端的受力情况进行调整的调整结构，例如球轴承，该结构能够对配合在球轴承中心孔内的外伸轴实现自动调整定位功能，使外伸轴在承受外加负载后，能将负载力传递至调整结构，调整结构利用自身的调心定位作用，实时调整其内孔与外伸轴的相对位置，以实现两者之间最大面积地接触，使接触压力达到最小，通过减少相互磨损以达到增加结构寿命的目的；由于球轴承的自调心能力，使得在零件精度降低、装配过程存在偏差的情况下，装配后产品整体精度可依然保持较好的水平，使用性能亦不受影响。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为现有技术中的外伸轴定位结构示意图；
图2为本申请中的外伸轴定位结构示意图；
图3为本申请中的定位部结构示意图；
图4为本申请中的卡紧件的结构示意图；
图5为本申请中的卡紧件的剖视图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
本申请中的外伸轴定位结构可用于所有承受负载的外伸轴的定位，能够减小磨损，增加整个结构的使用寿命。
为了说明方便，下面以电机的外伸轴为例对本申请中的外伸轴定位结构进行说明。
如图2-3所示，电机10具有外伸轴20，所述外伸轴20一端与电机10内部连接，另外一端为自由端。本申请中，外伸轴20的自由端与固定构件40连接。所述固定构件40可以对外伸轴20的自由端进行定位和固定。所述固定构件40例如可以为传动结构的箱体等。在所述固定构件40上设置有定位部401，所述定位部401可以为凹槽、孔或者法兰等结构，图3所示出的实施例中，所述定位部401为凹槽。所述定位部401上设置有用于容纳外伸轴20的自由端的空间。
优选地，在所述定位部401处设置有调整结构402，所述调整结构402位于固定构件40和外伸轴20的自由端之间，当外伸轴20上加载有载荷时，所述调整结构402能够调整自身姿态，进行自动定位。
具体地，如图2-3所示，所述定位部401为球面孔，所述调整结构402为球轴承。所述球轴承优选为含油球轴承，便于轴承的润滑。具体地，含油球轴承与外伸轴20自由端的表面接触区域在负载运行时能够自动形成一层保护性润滑油膜，油膜在负载停止时能够自动回吸到含油球形轴承内部孔形结构中。该保护性润滑油膜在正常消耗损失之后，还可通过人工加注等方式进行补充，以实现永久润滑保护效果。
优选地，所述球面孔的孔径Φd与球轴承的外径相匹配，两者通过小间隙配合形成面接触。在所述球轴承402上开设有经过球心的圆柱孔403，用于与外伸轴20的自由端配合。所述圆柱孔403可以为通孔，也可以为盲孔，只要能够与外伸轴20的自由端形成有效配合即可。
为了对调整结构402进行固定，在所述调整结构402的与外伸轴20的自由端所在侧相反的一侧设置有卡紧件50，相应地，在所述球面孔的靠近电机10的一侧设置有用于容纳卡紧件50的卡紧件空间501，所述卡紧件空间501优选为圆柱孔，该圆柱孔的一端为敞开端，另外一端与球面孔的靠近电机10一侧的端部相连接，该圆柱孔状的卡紧件空间的外径为Φa。所述卡紧件50的外径大于所述调整结构402的外径尺寸，所述卡紧件空间501的外径Φa大于卡紧件50的外径。如图4-5所示，优选地，所述卡紧件50包括相互连接的卡紧环502和固定爪503，所述固定爪503设置有多个，均布在所述卡紧环502的径向内侧。所述固定爪503优选为弹性结构片，在径向方向上具有一定的弹性。
装配时，外圆尺寸小于Φa的卡紧件50压入所述卡紧件空间501后，通过其卡紧环502与卡紧件空间501的孔的过盈配合实现固定效果。均布于卡紧环502径向内侧的固定爪503紧压在球轴承402的表面，该紧压作用同时使球轴承402与球面孔内表面及固定爪503的内表面形成预紧。当球轴承402所受外力大于前述预紧力时，球轴承402就沿其球心转动以调整其中心孔位置，从而调整定位结构的受力情况。
如图2所示，在一个优选实施例中，在所述外伸轴20上设置有蜗杆结构70，所述蜗杆结构70能够与齿轮60配合，从而在所述外伸轴20上形成负载。当齿轮60与蜗杆70开始啮合后，蜗杆70所受到的V方向上的作用力传递至电机外伸轴20，电机外伸轴20通过含油球轴承的自调心能力实现自动定位功能。具体地，装配好的电机外伸轴受力后在球轴承402的圆柱孔403内沿V方向及其反向摆动时，球轴承402的圆柱孔403的内表面与电机外伸轴20的外表面之间形成点/线接触，当该点/线接触作用力大于球轴承402外表面与球面孔401的内表面之间的表面预紧力时，球轴承402在该点/线接触作用力下绕其球心转动。当球轴承402转动至其圆柱孔403与电机外伸轴20之间形成面接触位置时，球轴承402因其内圆柱孔403所受接触力与外表面所受预紧力达到平衡而不再转动，电机外伸轴20也随之完成相应的固定，从而达到自动定位的效果。
本申请中，电机外伸轴20在承受外加负载后，能将负载力传递至球轴承402，球轴承402利用自身的调心定位作用，实时调整其内圆柱孔403与电机外伸轴20的相对位置，以实现两者之间最大面积地接触，使接触压力达到最小，通过减少相互磨损以达到增加结构寿命的目的；由于球轴承的自调心能力，使得在零件精度降低、装配过程存在偏差的情况下，装配后产品整体精度可依然保持较好的水平，使用性能亦不受影响。
应当说明的是，在本申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还可以包括没有明确列出的其它要素，或者是还可以包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种外伸轴定位结构，所述定位结构用于对所述外伸轴的自由端进行固定和定位，其特征在于，所述定位结构包括能够自动对所述自由端的受力情况进行调整的调整结构。
2.根据权利要求1所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述调整结构为球轴承。
3.根据权利要求1所述的外伸轴定位结构，其特征在于，还包括固定构件，用于对所述调整结构进行固定，在所述固定构件上设置有定位部。
4.根据权利要求3所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述定位部为球面孔，所述调整结构为球轴承。
5.根据权利要求2或4所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述球轴承为含油球轴承。
6.根据权利要求4所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述球面孔的孔径与球轴承的外径相匹配，两者通过小间隙配合形成面接触。
7.根据权利要求2或4所述的外伸轴定位结构，其特征在于，在所述球轴承上开设有经过球心的圆柱孔，用于与所述外伸轴的自由端配合。
8.根据权利要求7所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述圆柱孔为通孔或者盲孔。
9.根据权利要求3所述的外伸轴定位结构，其特征在于，还包括卡紧件，用于将所述调整结构卡紧在所述定位部内；在所述固定构件上设置有与所述卡紧件相对应的卡紧件空间。
10.根据权利要求9所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述卡紧件包括相互连接的卡紧环和固定爪，所述固定爪设置有多个，均布在所述卡紧环的径向内侧。
11.根据权利要求10所述的外伸轴定位结构，其特征在于，所述卡紧件压入所述卡紧件空间中，所述卡紧环与卡紧件空间的内壁之间为过盈配合，所述固定爪紧压在所述调整结构的表面上。
12.一种电机传动结构，所述电机上设置有外伸轴，其特征在于，所述外伸轴通过权利要求1-11任一项所述的外伸轴定位结构进行定位和固定。
13.根据权利要求12所述的电机传动结构，其特征在于，所述外伸轴上设置有蜗杆，所述蜗杆能够与齿轮进行啮合。
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