CN108980283B - 锥齿差速减速机 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种锥齿差速减速机,其涉及一种减速机,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。所述减速机运行过程中,输出转轴的转速与两个电动机的转速差相关,两个电动机能够始终处于高速运行状态,在两个电动机旋转方向不变的状态下,能够改变输出转轴的旋转方向,驱动负载装置实现频繁的加速、减速,频繁的启动、停止,甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行,能够实现洗衣机等功率揉搓模式的控制要求,即在洗衣机电动机循环往复的正转和反转时,洗衣机电动机输出转速时刻变化的过程中调节电动机的输出功率始终相等。
Description
技术领域
本发明是一种锥齿差速减速机,其涉及一种减速机,特别是涉及一种采用两个电动机共同驱动一套锥齿行星齿轮减速器时的速度差,获得低转速输出的锥齿差速减速机。
背景技术
关节机器人的减速器主要采用RV减速器。RV减速器具有传动比大、输出转矩大的优点。RV减速器结构复杂、成本高的缺点,也制约了RV减速器的普及应用。在关节机器人的应用中,RV减速器逐渐取代谐波减速器。谐波减速器的柔性齿轮强度低,导致谐波减速器的输出转矩小、使用寿命短。RV减速器用于负载转矩大的关节机器人,谐波减速器用于负载转矩小的关节机器人。普通行星齿轮减速器是一种通用减速器。与RV减速器或者谐波减速器相比,行星齿轮减速器的传动比小,无法满足关节机器人对传动比的要求。
关节机器人、电动汽车、电动助力车、洗衣机的运动过程中,需要频繁的加速、减速,频繁的启动、停止,甚至是频繁的改变其电动机的旋转方向,这些运动特征使电动机在效率较低的工作状态下运行。
另外,还存在对电动机的输出转速和输出功率匹配不同运行状态下技术要求的特殊负载装置。例如,智能洗衣机能够根据需要洗涤的衣服重量注入相应重量的洗衣液和水,在相同洗涤模式下,电动机的输出转速是相同的,洗衣机内需要洗涤的衣服、洗衣液和水的总重量不相同,则要求电动机在输出相同转速时输出转矩不相同,即要求电动机的输出功率不相同。若电动机不能在输出相同转速时调节电动机的输出功率,则该洗衣机的电动机仍然没有在效率较高的工作状态下运行。
洗衣机在洗涤高档衣料的服装时,会采用揉搓模式,即洗衣机电动机循环往复的正转和反转,在此过程中洗衣机电动机的输出转速时刻在变化。洗涤揉搓强度与洗衣机电动机输出功率相关,洗涤时等功率揉搓能够确保不伤害高档衣料。等功率揉搓模式就是在洗衣机电动机循环往复的正转和反转时,洗衣机电动机输出转速时刻变化的过程中调节电动机的输出功率始终相等。
若有一种减速器具有传动比大、输出转矩大的优点,电动机驱动该减速器连续旋转,并且保持电动机旋转方向不变时,该减速器驱动负载装置能够实现运行、停止、以及改变负载装置旋转方向的功能,则该减速器能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行,并且在该减速器改变负载装置旋转方向时提高响应速度。若两个电动机能够同时调节电动机的输出转速和输出功率,在保持两个电动机驱动该减速器的速度差不变的前提下,同时提高或者同时降低两个电动机的输出转速,即同时提高或者同时降低两个电动机驱动该减速器的输出功率,则该减速器能够实现特殊负载装置要求电动机在输出相同转速时调节电动机输出功率的控制要求。
发明内容
本发明的目的是克服普通行星齿轮减速器传动比小的缺点,提供一种具有传动比大、输出转矩大的优点,以及确保电动机驱动减速器时高效率运行的锥齿差速减速机。本发明的实施方案如下:
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、轴套一、轴套二、轴承一。机座部件二包括机座二、轴套三、轴套四、轴承二。定子部件一包括定子铁芯一、绕组线圈一。定子部件二包括定子铁芯二、绕组线圈二。转子部件一包括转轴一、转子铁芯一、永磁体、定位销一。转子部件二包括转轴二、转子铁芯二、永磁体、定位销二。输出转轴部件包括输出转轴、锥齿轮一、锥齿轮二、行星锥齿轮、行星支架、行星轴、行星轴套。
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驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向旋转,电动机二通过输出转轴部件的锥齿轮二驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向旋转。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相同时,行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转,行星支架处于静止状态,输出转轴的转速为零。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相同时,行星锥齿轮在围绕行星轴轴线自转的同时,行星锥齿轮还会围绕输出转轴轴线公转,行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转,行星支架通过行星轴驱动输出转轴低转速旋转。
轴套一、轴套二、轴套三、轴套四呈圆筒形。
机座一呈一端封闭的圆筒形,机座一封闭一端轴向端面是机座端板一,机座端板一中间是机座轴孔一,机座端板一轴向内侧表面有呈圆筒形的机座套筒一,机座套筒一径向外侧一端与机座端板一连接处是轴套安装位置一,机座套筒一径向内侧一端与机座端板一连接处是轴承安装位置一,机座套筒一径向外侧另一端是轴套安装位置二,机座套筒一径向内侧是套筒內腔一。机座一未封闭一端径向外侧是机座法兰一,机座法兰一径向外侧均布若干个螺栓孔。
机座部件一在装配时,把轴承一径向外表面安装在机座一的轴承安装位置一,把轴套一径向内表面安装在机座一的轴套安装位置一,把轴套二径向内表面安装在机座一的轴套安装位置二。
机座二呈一端封闭的圆筒形,机座二封闭一端轴向端面是机座端板二,机座端板二中间是机座轴孔二,机座端板二轴向内侧表面有呈圆筒形的机座套筒二,机座套筒二径向外侧一端与机座端板二连接处是轴套安装位置四,机座套筒二径向内侧一端与机座端板二连接处是轴承安装位置二,机座套筒二径向外侧另一端是轴套安装位置三,机座套筒二径向内侧是套筒內腔二。机座二未封闭一端径向外侧是机座法兰二,机座法兰二径向外侧均布若干个螺栓孔。
机座部件二在装配时,把轴承二径向外表面安装在机座二的轴承安装位置二,把轴套三径向内表面安装在机座二的轴套安装位置三,把轴套四径向内表面安装在机座二的轴套安装位置四。
定子铁芯一呈环形,定子铁芯一径向内侧是气隙内腔,定子铁芯一径向内侧均布若干个定子线槽,若干个绕组线圈一分别安装在定子铁芯一的定子线槽中。定子部件一在装配时,把定子部件一的定子铁芯一径向外表面安装在机座一的径向内表面。
定子铁芯二呈环形,定子铁芯二径向内侧是气隙内腔,定子铁芯二径向内侧均布若干个定子线槽,若干个绕组线圈二分别安装在定子铁芯二的定子线槽中。定子部件二在装配时,把定子部件二的定子铁芯二径向外表面安装在机座二的径向内表面。
转轴一呈圆筒形,转轴一径向外侧一端是轴肩一,转轴一径向外侧另一端是轴段一,轴段一远离轴肩一的一端径向外表面有若干个径向的定位销孔一。与轴肩一在同一端的转轴一径向内侧是轴孔配合位置一,与定位销孔一在同一端的转轴一径向内侧是内花键一,内花键一轴向内侧是轴孔配合位置二。转子铁芯一呈环形。转子部件一在装配时,把转子部件一的转子铁芯一径向内表面安装在转轴一的轴段一径向外表面,并且把转子铁芯一轴向右侧端面与转轴一的轴肩一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安装在转子铁芯一径向外表面,相邻两个永磁体径向外表面互为异性磁极。若干个定位销一径向外侧一端分别安装在转轴一的定位销孔一中。
转轴二呈圆筒形,转轴二径向外侧一端是轴肩二,转轴二径向外侧另一端是轴段二,轴段二远离轴肩二的一端径向外表面有若干个径向的定位销孔二。与轴肩二在同一端的转轴二径向内侧是轴孔配合位置四,与定位销孔二在同一端的转轴二径向内侧是内花键二,内花键二轴向内侧是轴孔配合位置三。转子铁芯二呈环形。转子部件二在装配时,把转子部件二的转子铁芯二径向内表面安装在转轴二的轴段二径向外表面,并且把转子铁芯二轴向左侧端面与转轴二的轴肩二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安装在转子铁芯二径向外表面,相邻两个永磁体径向外表面互为异性磁极。若干个定位销二径向外侧一端分别安装在转轴二的定位销孔二中。
输出转轴呈圆柱形,输出转轴从一端至另一端依次是输出轴头二、轴颈二、轴段二、固定轴肩、轴段一、轴颈一、输出轴头一。固定轴肩径向外表面均布有若干个径向的固定轴孔一。
行星支架呈环形,行星支架径向内侧是支架內腔,行星支架径向内表面均布有若干个支架安装平面,每一个支架安装平面中心有一个固定轴孔二。
锥齿轮一轴向中心是齿轮轴孔一,锥齿轮一一端是轮齿一,锥齿轮一另一端是外花键一,外花键一径向外表面均布有若干个径向的齿轮销孔一。锥齿轮二轴向中心是齿轮轴孔二,锥齿轮二一端是轮齿二,锥齿轮二另一端是外花键二,外花键二径向外表面均布有若干个径向的齿轮销孔二。行星锥齿轮轴向中心是齿轮轴孔三,行星锥齿轮一端是轮齿三,行星锥齿轮另一端是齿轮后端面。
行星轴套呈圆筒形,行星轴套轴向中心是行星轴套中心孔,行星轴套径向外侧一端是止推轴肩。行星轴呈圆柱形。
输出转轴部件在装配时,把若干个行星锥齿轮安装在输出转轴的固定轴肩径向外侧,把每一个行星锥齿轮的齿轮轴孔三与输出转轴的固定轴孔一对齐,使每一个行星锥齿轮的齿轮后端面位于径向外侧,把若干个行星轴套分别安装在行星锥齿轮的齿轮轴孔三中,把行星轴套的止推轴肩轴向内侧端面与行星锥齿轮的齿轮后端面接触安装在一起,把行星支架安装在若干个行星锥齿轮径向外侧,把行星支架的支架安装平面与行星轴套的止推轴肩轴向外侧端面接触安装在一起,把行星支架的固定轴孔二与行星轴套的行星轴套中心孔对齐,把若干个行星轴分别依次插入行星支架的固定轴孔二、行星轴套的行星轴套中心孔、输出转轴的固定轴孔一中,使行星锥齿轮能够围绕行星轴轴线旋转。把锥齿轮一和锥齿轮二安装在输出转轴径向外侧,使锥齿轮一位于行星支架轴向一端,使锥齿轮二位于行星支架轴向另一端,使锥齿轮一的轮齿一与若干个行星锥齿轮的轮齿三相互啮合,使锥齿轮二的轮齿二与若干个行星锥齿轮的轮齿三相互啮合。
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径向外侧,使转轴一的内花键一与锥齿轮一的外花键一相互啮合,把若干个定位销一径向内侧一端分别安装在锥齿轮一的齿轮销孔一中。把转子部件二安装在输出转轴部件的输出转轴径向外侧,使转轴二的内花键二与锥齿轮二的外花键二相互啮合,把若干个定位销二径向内侧一端分别安装在锥齿轮二的齿轮销孔二中,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。把输出转轴的轴颈一径向外表面与轴承一径向内表面接触安装在一起,把输出转轴的输出轴头一外侧一端穿过机座一的机座轴孔一位于机座一轴向外侧。把转子部件一的转子铁芯一安装在定子铁芯一的气隙内腔中。把转子部件一的转轴一安装在机座一的机座套筒一径向外侧,把转轴一的轴孔配合位置一与轴套一径向外表面接触安装在一起,把转轴一的轴孔配合位置二与轴套二径向外表面接触安装在一起。把输出转轴的轴颈二径向外表面与轴承二径向内表面接触安装在一起,把输出转轴的输出轴头二外侧一端穿过机座二的机座轴孔二位于机座二轴向外侧。把转子部件二的转子铁芯二安装在定子铁芯二的气隙内腔中。把转子部件二的转轴二安装在机座二的机座套筒二径向外侧,把转轴二的轴孔配合位置三与轴套三径向外表面接触安装在一起,把转轴二的轴孔配合位置四与轴套四径向外表面接触安装在一起。
把机座一的机座法兰一左侧端面与机座二的机座法兰二右侧端面接触安装在一起,把螺栓穿过机座法兰一的螺栓孔与机座法兰二的螺栓孔,通过螺栓把机座一与机座二安装固定在一起。
所述减速机的输出转轴部件中,锥齿轮一、锥齿轮二、行星锥齿轮、行星支架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,主动件二是锥齿轮二,从动件是行星支架。行星锥齿轮减速器做减速传动。锥齿轮一旋转方向与锥齿轮二旋转方向相反。锥齿轮一旋转速度与锥齿轮二旋转速度相同时,行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转,行星支架处于静止状态。锥齿轮一旋转速度与锥齿轮二旋转速度不相同时,行星锥齿轮在围绕行星轴轴线自转的同时,行星锥齿轮还会围绕输出转轴轴线公转,行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转。锥齿轮一旋转速度大于锥齿轮二旋转速度时,行星支架旋转方向与锥齿轮一旋转方向相同。锥齿轮二旋转速度大于锥齿轮一旋转速度时,行星支架旋转方向与锥齿轮二旋转方向相同。
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驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向旋转,电动机二通过输出转轴部件的锥齿轮二驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向旋转。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相同时,行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转,行星支架处于静止状态,输出转轴的转速为零。
若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时,锥齿轮一驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度大于锥齿轮二驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度,为了抵消锥齿轮一和锥齿轮二分别驱动行星锥齿轮的速度差,行星锥齿轮还会围绕输出转轴轴线公转,行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转,行星支架通过行星轴驱动输出转轴低转速旋转,行星支架旋转方向与锥齿轮一旋转方向相同。行星支架旋转线速度等于锥齿轮一旋转线速度与锥齿轮二旋转线速度之差。输出转轴旋转方向与锥齿轮一旋转方向相同,输出转轴旋转角速度与行星支架旋转角速度相同。
若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时,锥齿轮二驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度大于锥齿轮一驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度,为了抵消锥齿轮一和锥齿轮二分别驱动行星锥齿轮的速度差,行星锥齿轮还会围绕输出转轴轴线公转,行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转,行星支架通过行星轴驱动输出转轴低转速旋转,行星支架旋转方向与锥齿轮二旋转方向相同。行星支架旋转线速度等于锥齿轮二旋转线速度与锥齿轮一旋转线速度之差。输出转轴旋转方向与锥齿轮二旋转方向相同,输出转轴旋转角速度与行星支架旋转角速度相同。
所述减速机在运行过程中需要维持输出转轴的转速不变,并且提高输出转轴输出功率时,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,维持输出转轴的转速不变。
所述减速机在运行过程中需要维持输出转轴的转速不变,并且降低输出转轴输出功率时,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,维持输出转轴的转速不变。
所述减速机在运行过程中需要输出转轴循环往复的正转和反转,并维持输出转轴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,使输出转轴循环往复的正转和反转时,在输出转轴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。
所述减速机运行过程中,输出转轴的转速与两个电动机的转速差相关,两个电动机能够始终处于高速运行状态,在两个电动机旋转方向不变的状态下,能够改变所述减速机输出转轴的旋转方向,驱动负载装置实现频繁的加速、减速,频繁的启动、停止,甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行,并且在所述减速机改变负载装置旋转方向时提高响应速度。所述减速机输出转轴的转速与两个电动机的转速差相关,则所述减速机具有传动比大、输出转矩大的优点,所述减速机没有柔性齿轮,则所述减速机具有运行可靠、使用寿命长、输出转矩大的优点。所述减速机能够实现特殊负载装置要求电动机在输出相同转速时调节电动机输出功率的控制要求。所述减速机能够实现洗衣机等功率揉搓模式的控制要求,即在洗衣机电动机循环往复的正转和反转时,洗衣机电动机输出转速时刻变化的过程中调节电动机的输出功率始终相等。
附图说明
图1是所述减速机的轴测剖视图。图中仅机座部件一和机座部件二做剖视处理。
图2是所述减速机的轴测剖视图。
图3是机座部件一的轴测剖视图。
图4是机座一的轴测剖视图。
图5是机座部件二的轴测剖视图。
图6是机座二的轴测剖视图。
图7是定子部件一或定子部件二的轴测图。
图8是定子铁芯一或定子铁芯二的轴测图。
图9是转子部件一的轴测剖视图。
图10是转轴一的轴测剖视图。
图11是转子部件二的轴测剖视图。
图12是转轴二的轴测剖视图。
图13是转子部件一、转子部件二、输出转轴部件安装在一起的轴测图。
图14是输出转轴部件的轴测剖视图。
图15是输出转轴的轴测图。
图16是行星支架的轴测图。
图17是锥齿轮一的轴测图。
图18是锥齿轮二的轴测图。
图19是行星锥齿轮的轴测图。
图20是行星轴套的轴测剖视图。
图21是行星轴的轴测图。
图22是所述减速机的沿着轴线剖切示意图。
图23是所述减速机减速运行过程的示意图。图中UⅠ大于UⅡ,则UⅢ与UⅠ旋转方向相同。
图中UⅠ是锥齿轮一分度圆位置旋转的线速度,UⅡ是锥齿轮二分度圆位置旋转的线速度,UⅢ是行星支架上与锥齿轮一分度圆半径相等或者与锥齿轮二分度圆半径相等的位置旋转的线速度。
图中标注有机座一1、轴套二2、定位销一3、锥齿轮一4、锥齿轮二5、定位销二6、轴套三7、机座二8、转轴二9、轴套四10、轴承二11、输出转轴12、转子铁芯二13、永磁体14、绕组线圈二15、定子铁芯二16、行星锥齿轮17、行星支架18、行星轴19、行星轴套20、定子铁芯一21、绕组线圈一22、转子铁芯一23、轴承一24、轴套一25、转轴一26、机座法兰一27、螺栓孔28、机座套筒一29、套筒內腔一30、轴套安装位置二31、轴套安装位置一32、机座轴孔一33、轴承安装位置一34、机座端板一35、轴套安装位置四36、机座轴孔二37、轴承安装位置二38、机座端板二39、轴套安装位置三40、套筒內腔二41、机座套筒二42、机座法兰二43、气隙内腔44、定子线槽45、内花键一46、定位销孔一47、轴段一48、轴肩一49、轴孔配合位置一50、轴孔配合位置二51、轴孔配合位置四52、轴孔配合位置三53、轴肩二54、轴段二55、定位销孔二56、内花键二57、输出轴头二58、轴颈二59、轴段二60、固定轴孔一61、固定轴肩62、轴段一63、轴颈一64、输出轴头一65、支架安装平面66、支架內腔67、固定轴孔二68、轮齿一69、齿轮轴孔一70、外花键一71、齿轮销孔一72、齿轮轴孔二73、轮齿二74、外花键二75、齿轮销孔二76、齿轮轴孔三77、轮齿三78、齿轮后端面79、止推轴肩80、行星轴套中心孔81、锥齿轮二旋转轨迹82、锥齿轮二旋转方向83、行星锥齿轮旋转轨迹84、行星锥齿轮旋转方向85、行星支架旋转轨迹86、行星支架旋转方向87、锥齿轮一旋转轨迹88、锥齿轮一旋转方向89、行星轴轴线90、输出转轴轴线91。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步叙述。
参照图1、图2、图22,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。
参照图1至图21,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。
参照图22、图23,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。
所述减速机运行过程中,输出转轴12的转速与两个电动机的转速差相关,两个电动机能够始终处于高速运行状态,在两个电动机旋转方向不变的状态下,能够改变所述减速机输出转轴12的旋转方向,驱动负载装置实现频繁的加速、减速,频繁的启动、停止,甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行,并且在所述减速机改变负载装置旋转方向时提高响应速度。所述减速机输出转轴12的转速与两个电动机的转速差相关,则所述减速机具有传动比大、输出转矩大的优点,所述减速机没有柔性齿轮,则所述减速机具有运行可靠、使用寿命长、输出转矩大的优点。所述减速机能够实现特殊负载装置要求电动机在输出相同转速时调节电动机输出功率的控制要求。所述减速机能够实现洗衣机等功率揉搓模式的控制要求,即在洗衣机电动机循环往复的正转和反转时,洗衣机电动机输出转速时刻变化的过程中调节电动机的输出功率始终相等。
Claims (2)
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。
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