CN107707072B - 一种永磁伺服电机的传动轴结构 - Google Patents

一种永磁伺服电机的传动轴结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种永磁伺服电机的传动轴结构，其包括传动轴本体、花键套和限位机构，传动轴本体的一端沿轴向向内部开设有容纳腔，花键套和限位机构置于容纳腔内，花键套可拆式地与传动轴本体连接，花键套的内孔壁上设置有渐开线花键，限位机构限制花键套在容纳腔内轴向位移；优点是该花键套与传动轴本体可拆式连接，在该花键套的内孔壁上设置渐开线花键，与工作机的传动轴的外花键配合，并通过限位机构避免该花键套在容纳腔内发生轴向位移，由于该花键套可拆，因此如果该花键套的内孔壁上设置的渐开线花键因疲劳磨损而被破坏，则可将该花键套拆下，单独更换该花键套即可，而无需更换整根传动轴，降低了维修成本，且缩短了维修周期。

Description

一种永磁伺服电机的传动轴结构
技术领域
本发明涉及一种永磁伺服电机，尤其是涉及一种永磁伺服电机的传动轴结构。
背景技术
随着永磁伺服电机愈来愈广泛地应用于注塑机等重点设备制造行业，市场对永磁伺服电机的易维修性、低噪音性、精密传动性提出了越来越高的要求，对永磁伺服电机的传动轴结构的创新更是电机企业发展盈利的目标和重要手段。常见的传动轴结构如图3所示，其包括轴本体91，轴本体91沿轴向自一端向内直接加工有内花键92，内花键92为渐开线花键。这种传统的传动轴结构存在以下缺陷：1)一旦轴本体内直接加工的内花键因疲劳磨损而被破坏或者危险截面(点)被破坏，那么需要更换整根传动轴，导致永磁伺服电机的维修成本高，且维修周期长；2)要求原动机工作时其传动轴的轴本体内直接加工的内花键应与工作机的传动轴上的外花键刚性对中连接，然而这种刚性对中连接对原动机轴系的轴承以及工作机轴系的轴承有一定的伤害，降低了轴承的使用寿命，并且增加了噪音。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁伺服电机的传动轴结构，其内花键因疲劳磨损而被破坏时无需更换整根传动轴，维修成本低，且维修周期短。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于包括传动轴本体、花键套和限位机构，所述的传动轴本体的一端沿轴向向内部开设有容纳腔，所述的花键套和所述的限位机构置于所述的容纳腔内，所述的花键套可拆式地与所述的传动轴本体连接，所述的花键套的内孔壁上设置有渐开线花键，所述的限位机构限制所述的花键套在所述的容纳腔内轴向位移。
所述的花键套与所述的传动轴本体之间通过花键连接或通过平键连接或通过镶块连接或通过销轴连接或通过胶连接。花键套与传动轴本体之间可通过多种不同的方式进行连接，也可通过多种不同的组合方式进行连接。
所述的花键套的外周壁上设置有矩形外花键，所述的容纳腔与所述的花键套对应的部分腔壁上设置有矩形内花键，所述的花键套通过所述的矩形外花键与所述的矩形内花键配合构成的矩形花键副与所述的传动轴本体连接。在此，花键套通过矩形花键副与传动轴本体连接，连接方便。
所述的限位机构由弹簧座、弹簧及弹性挡圈组成，所述的弹簧座的一端沿轴向向内部开设有弹簧腔，所述的弹簧设置于所述的弹簧腔内，所述的弹簧座的外周壁上靠近所述的弹簧座的另一端的位置处沿周向设置有环形挡台，所述的容纳腔的腔底沿轴向设置有轴向定位凹槽，所述的弹簧座的一端嵌入所述的轴向定位凹槽内，所述的弹簧座的另一端嵌入所述的花键套的内孔内，所述的环形挡台与所述的花键套的内侧端抵接，所述的容纳腔的腔壁上沿周向设置有环形凹槽，所述的弹性挡圈嵌设于所述的环形凹槽内，所述的花键套限制于所述的弹性挡圈与所述的环形挡台之间。利用弹簧座与弹性挡圈使花键套不发生轴向位移，设置于弹簧腔内的弹簧能够起到缓冲吸振的效果，大幅地降低了噪音；此外，该限位机构的结构简单、使用方便。
所述的弹簧座上沿周向均匀开设有多个与所述的弹簧腔连通的用于润滑介质流通的介质导孔，所述的弹簧座的另一端沿轴向向内部开设有与所述的弹簧腔连通的轴向通孔。当传动轴转动时传动轴内的润滑介质流向矩形花键副，而当传动轴停止时润滑介质通过介质导孔和轴向通孔后流向渐开线花键，不仅实现了闭式润滑，润滑效果好，而且可实现渐开线花键的自动柔性对中，即不要求原动机的传动轴的内花键与工作机的传动轴的外花键刚性对中连接，因此有效保护了原动机轴系的轴承和工作机轴系的轴承，延长了轴承的使用寿命。
所述的轴向通孔的孔壁上设置有内螺纹。若花键套的内孔壁上设置的渐开线花键因疲劳磨损而被破坏，则先将弹性挡圈取出，然后借助带有外螺纹的工具，使该工具穿过花键套的内孔后与弹簧座的轴向通孔的孔壁上设置的内螺纹配合，通过该工具就可将弹簧座和花键套一起取出，即可方便地实现花键套的快速拆卸与更换。
所述的花键套的外侧端沿轴向向内部开设有至少一个螺纹孔。若花键套的内孔壁上设置的渐开线花键因疲劳磨损而被破坏，则先将弹性挡圈取出，然后借助带有外螺纹的工具，使该工具与花键套上的螺纹孔配合，通过该工具就可将花键套取出，即可方便地实现花键套的快速拆卸与更换。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
增设一个花键套，该花键套与传动轴本体可拆式连接，在该花键套的内孔壁上设置渐开线花键，与工作机的传动轴的外花键配合，并通过限位机构避免该花键套在容纳腔内发生轴向位移，该传动轴具有传统的传动轴本身具有的功能，而且由于该花键套可拆，因此如果该花键套的内孔壁上设置的渐开线花键因疲劳磨损而被破坏，则可将该花键套拆下，单独更换该花键套即可，而无需更换整根传动轴，降低了维修成本，且缩短了维修周期。
附图说明
图1为本发明的传动轴结构的分解结构示意图；
图2为本发明的传动轴结构的局部剖视图；
图3为现有的传动轴结构的局部剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提出的一种永磁伺服电机的传动轴结构，如图1和图2所示，其包括传动轴本体1、花键套2和限位机构3，传动轴本体1的一端沿轴向向内部开设有容纳腔11，花键套2和限位机构3置于容纳腔11内，花键套2可拆式地与传动轴本体1连接，花键套2的内孔壁上设置有渐开线花键21，限位机构3限制花键套2在容纳腔11内轴向位移。增设一个花键套2，该花键套2与传动轴本体1可拆式连接，在该花键套2的内孔壁上设置渐开线花键21，与工作机的传动轴的外花键配合，并通过限位机构3避免该花键套2在容纳腔11内发生轴向位移，该传动轴具有传统的传动轴本身具有的功能，而且由于该花键套2可拆，因此如果该花键套2的内孔壁上设置的渐开线花键21因疲劳磨损而被破坏，则可将该花键套2拆下，单独更换该花键套2即可，而无需更换整根传动轴，降低了维修成本，且缩短了维修周期。
在本实施例中，花键套2与传动轴本体1之间可以通过花键连接或通过平键连接或通过镶块连接或通过销轴连接或通过胶连接，花键套2与传动轴本体1之间可通过多种不同的方式进行连接，也可通过多种不同的组合方式进行连接，具体可选择花键连接方式，即：花键套2的外周壁上设置有矩形外花键22，容纳腔11与花键套2对应的部分腔壁上设置有矩形内花键12，花键套2通过矩形外花键22与矩形内花键12配合构成的矩形花键副与传动轴本体1连接，花键套2通过矩形花键副与传动轴本体1连接，连接方便。
在本实施例中，限位机构3由弹簧座31、弹簧32及弹性挡圈33组成，弹簧座31的一端沿轴向向内部开设有弹簧腔34，弹簧32设置于弹簧腔34内，弹簧座31的外周壁上靠近弹簧座31的另一端的位置处沿周向设置有环形挡台35，容纳腔11的腔底沿轴向设置有轴向定位凹槽13，弹簧座31的一端嵌入轴向定位凹槽13内，弹簧座31的另一端嵌入花键套2的内孔内，环形挡台35与花键套2的内侧端抵接，容纳腔11的腔壁上沿周向设置有环形凹槽14，弹性挡圈33嵌设于环形凹槽14内，花键套2限制于弹性挡圈33与环形挡台35之间。利用弹簧座31与弹性挡圈33使花键套2不发生轴向位移，设置于弹簧腔34内的弹簧32能够起到缓冲吸振的效果，大幅地降低了噪音；此外，该限位机构3的结构简单、使用方便。
在本实施例中，弹簧座31上沿周向均匀开设有四个与弹簧腔34连通的用于润滑介质流通的介质导孔36，弹簧座31的另一端沿轴向向内部开设有与弹簧腔34连通的轴向通孔37。当传动轴转动时传动轴内的润滑介质流向矩形花键副，而当传动轴停止时润滑介质通过介质导孔36和轴向通孔37后流向渐开线花键21，不仅实现了闭式润滑，润滑效果好，而且可实现渐开线花键21的自动柔性对中，即不要求原动机的传动轴的内花键与工作机的传动轴的外花键刚性对中连接，因此有效保护了原动机轴系的轴承和工作机轴系的轴承，延长了轴承的使用寿命。
在本实施例中，轴向通孔37的孔壁上设置有内螺纹(图中未示出)。若花键套2的内孔壁上设置的渐开线花键21因疲劳磨损而被破坏，则先将弹性挡圈33取出，然后借助带有外螺纹的工具，使该工具穿过花键套2的内孔后与弹簧座31的轴向通孔37的孔壁上设置的内螺纹配合，通过该工具就可将弹簧座31和花键套2一起取出，即可方便地实现花键套2的快速拆卸与更换。
在本实施例中，还可在花键套2的外侧端对称沿轴向向内部开设两个螺纹孔23。若花键套2的内孔壁上设置的渐开线花键21因疲劳磨损而被破坏，则先将弹性挡圈33取出，然后借助带有外螺纹的工具，使该工具与花键套2上的螺纹孔23配合，通过该工具就可将花键套2取出，即可方便地实现花键套2的快速拆卸与更换。

Claims (6)

1.一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于包括传动轴本体、花键套和限位机构，所述的传动轴本体的一端沿轴向向内部开设有容纳腔，所述的花键套和所述的限位机构置于所述的容纳腔内，所述的花键套可拆式地与所述的传动轴本体连接，所述的花键套的内孔壁上设置有渐开线花键，所述的限位机构限制所述的花键套在所述的容纳腔内轴向位移；
所述的限位机构由弹簧座、弹簧及弹性挡圈组成，所述的弹簧座的一端沿轴向向内部开设有弹簧腔，所述的弹簧设置于所述的弹簧腔内，所述的弹簧座的外周壁上靠近所述的弹簧座的另一端的位置处沿周向设置有环形挡台，所述的容纳腔的腔底沿轴向设置有轴向定位凹槽，所述的弹簧座的一端嵌入所述的轴向定位凹槽内，所述的弹簧座的另一端嵌入所述的花键套的内孔内，所述的环形挡台与所述的花键套的内侧端抵接，所述的容纳腔的腔壁上沿周向设置有环形凹槽，所述的弹性挡圈嵌设于所述的环形凹槽内，所述的花键套限制于所述的弹性挡圈与所述的环形挡台之间。
2.根据权利要求1所述的一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于所述的花键套与所述的传动轴本体之间通过花键连接或通过平键连接或通过镶块连接或通过销轴连接或通过胶连接。
3.根据权利要求2所述的一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于所述的花键套的外周壁上设置有矩形外花键，所述的容纳腔与所述的花键套对应的部分腔壁上设置有矩形内花键，所述的花键套通过所述的矩形外花键与所述的矩形内花键配合构成的矩形花键副与所述的传动轴本体连接。
4.根据权利要求1所述的一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于所述的弹簧座上沿周向均匀开设有多个与所述的弹簧腔连通的用于润滑介质流通的介质导孔，所述的弹簧座的另一端沿轴向向内部开设有与所述的弹簧腔连通的轴向通孔。
5.根据权利要求4所述的一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于所述的轴向通孔的孔壁上设置有内螺纹。
6.根据权利要求5所述的一种永磁伺服电机的传动轴结构，其特征在于所述的花键套的外侧端沿轴向向内部开设有至少一个螺纹孔。
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