CN109372897A - 一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构 - Google Patents

一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构 Download PDF

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汪祥志
仇振安
张磊
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

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Abstract

本发明涉及一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构，仅使用螺钉即可实现电机和齿轮的稳固安装。其中螺钉旋入膨胀螺纹孔，胀开电机输出轴配合面使其和齿轮轴孔配合面精密贴合，实现固定。齿轮通过定位端面和电机输出轴定位面配合实现轴向定位，通过定心孔和定心轴配合保证电机输出轴和齿轮同轴。本发明通过较为经济的方式实现电机输出轴及齿轮轴孔的加工，且电机和齿轮经通过螺钉连接并消除传动空回，并获得较高的结构同轴性，安装过程简单可靠。

Description

一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构
技术领域
本发明属于电机结构，涉及一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构，适用于各种伺服电机带动的齿轮传统系统。
背景技术
常见电机和齿轮通过键和销钉进行安装固定(参见图6)，该安装固定方式想要消除安装方式带来的传动空回，需对键及其配合安装面的加工精度及行为公差提很高要 求，且键以及销钉配合安装对装配工人的操作技术技术水平要求较高。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构，通过较为经济的方式实现电机输出轴及齿轮轴孔的加工，且电机和齿轮经通过螺 钉连接并消除传动空回，并获得较高的结构同轴性，安装过程简单可靠。
技术方案
一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构，包括电机输出轴和齿轮；其特征在于还包括螺钉30；所述电机输出轴包含定心轴11、轴定位面12、膨胀螺纹孔13、轴配合 面14和轴消应力槽15；定心轴11的中心设有膨胀螺纹孔13，下端设有一个台阶为轴 定位面12，前端为轴配合面14，中部设有轴消应力槽15；所述齿轮20的轴孔结构包 含定位端面21、定心孔22、配合面23和间隙孔24；定心孔22与定心轴11相吻合， 套接于定心轴11上，与轴定位面12相衔接的为定位端面21，与轴配合面14相衔接 的为配合面23，与轴消应力槽15相衔接的为间隙孔24。
所述轴配合面14直径小于定心轴11，配合面23直径大于定心孔22。
所述轴配合面14和配合面23为相互吻合的多边形结构。
电机和齿轮的安装于固定方式为：通过螺钉30旋入膨胀螺纹孔13，胀开电机输 出轴配合面14使其和齿轮轴孔配合面24精密贴合，实现固定。齿轮20通过定位端面 21和电机输出轴定位面12配合实现轴向定位，通过定心孔22和定心轴11配合保证 电机输出轴和齿轮同轴。
有益效果
本发明提出的一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构，仅使用螺钉即可实现电机和齿轮的稳固安装。其中螺钉旋入膨胀螺纹孔，胀开电机输出轴配合面使其和齿轮轴 孔配合面精密贴合，实现固定。齿轮通过定位端面和电机输出轴定位面配合实现轴向 定位，通过定心孔和定心轴配合保证电机输出轴和齿轮同轴。本发明通过较为经济的 方式实现电机输出轴及齿轮轴孔的加工，且电机和齿轮经通过螺钉连接并消除传动空 回，并获得较高的结构同轴性，安装过程简单可靠。
附图说明
图1是本发明电机和齿轮的安装结构示意图；
图2是图1的爆炸示意图；
图3是图1的剖视图；
图4是电机输出轴结构要素示意图；
图5是齿轮轴孔结构要素示意图；
图6是常见的电机和齿轮安装形式。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
请同时参阅图1-图3，包括电机输出轴和齿轮；其特征在于还包括螺钉30；所述 电机输出轴包含定心轴11、轴定位面12、膨胀螺纹孔13、轴配合面14和轴消应力槽 15；定心轴11的中心设有膨胀螺纹孔13，下端设有一个台阶为轴定位面12，前端为 轴配合面14，中部设有轴消应力槽15；所述齿轮20的轴孔结构包含定位端面21、定 心孔22、配合面23和间隙孔24；定心孔22与定心轴11相吻合，套接于定心轴11上， 与轴定位面12相衔接的为定位端面21，与轴配合面14相衔接的为配合面23，与轴消 应力槽15相衔接的为间隙孔24。
所述轴配合面14直径小于定心轴11，配合面23直径大于定心孔22。
所述轴配合面14和配合面23为相互吻合的多边形结构。
为保证电机轴和齿轮较高结构同轴性，对电机输出轴和齿轮轴孔的加工提出如下要求：
①合适的定心孔22和定心轴11配合间隙，推荐使用配合间隙小于0.01mm；电机 输出轴膨胀螺纹孔13外轴及配合面14与齿轮轴孔配合面23、间隙孔24间隙在0.1mm ∽0.15mm之间；螺钉30完全旋入后，电机输出轴配合面14胀开尺寸大于0.15mm。
②电机输出轴定位面12对定心轴11的端面跳动不大于0.003mm；2个配合面14 平行度不低于0.01mm；膨胀螺纹孔13可采用线切割或激光切割等工艺加工工艺缝， 工艺缝宽度0.15到0.2mm，使用夹具加紧配合端面13闭合工艺缝后进行钻螺纹孔。
③齿轮定心孔22和齿轮分度圆轴的同轴度不大于0.005mm；定位端面21对齿轮 分度圆轴的的端面跳动不大于0.003mm；齿轮轴孔2个配合面23平行度不低于0.01mm。
为保证电机轴和齿轮安装可靠，要求电机输出轴定心轴11长度小于齿轮轴孔定心孔22深度0.5mm及以上；电机输出轴自定位面12以外轴长度大于齿轮轴孔深度0.5mm 及以上。
本发明仅使用螺钉30即可实现电机和齿轮的稳固安装。其中螺钉30旋入膨胀螺纹孔13，胀开电机输出轴配合面14使其和齿轮轴孔配合面24精密贴合，实现固定。 齿轮20通过定位端面21和电机输出轴定位面12配合实现轴向定位，通过定心孔22 和定心轴11配合保证电机输出轴和齿轮同轴。

Claims (7)

1.一种电机输出轴和齿轮的安装固定结构，包括电机输出轴和齿轮；其特征在于还包括螺钉(30)；所述电机输出轴包含定心轴(11)、轴定位面(12)、膨胀螺纹孔(13)、轴配合面(14)和轴消应力槽(15)；定心轴(11)的中心设有膨胀螺纹孔(13)，下端设有一个台阶为轴定位面(12)，前端为轴配合面(14)，中部设有轴消应力槽(15)；所述齿轮(20)的轴孔结构包含定位端面(21)、定心孔(22)、配合面(23)和间隙孔(24)；定心孔(22)与定心轴(11)相吻合，套接于定心轴(11)上，与轴定位面(12)相衔接的为定位端面(21)，与轴配合面(14)相衔接的为配合面(23)，与轴消应力槽(15)相衔接的为间隙孔(24)。
2.根据权利要求1所述电机输出轴和齿轮的安装固定结构，其特征在于：所述轴配合面(14)直径小于定心轴(11)，配合面(23)直径大于定心孔(22)。
3.根据权利要求1所述电机输出轴和齿轮的安装固定结构，其特征在于：所述轴配合面(14)和配合面(23)为相互吻合的多边形结构。
4.根据权利要求1所述电机输出轴和齿轮的安装固定结构，其特征在于：所述定心轴(11)与定心孔(22)的配合间隙小于0.01mm；膨胀螺纹孔(13)外轴及配合面(14)与齿轮轴孔配合面(23)、间隙孔(24)间隙在0.1mm∽0.15mm之间；螺钉(30)完全旋入后，电机输出轴配合面(14)胀开尺寸大于0.15mm。
5.根据权利要求1所述电机输出轴和齿轮的安装固定结构，其特征在于：所述电机输出轴定位面(12)对定心轴(11)的端面跳动不大于0.003mm；2个配合面(14)平行度不低于0.01mm；膨胀螺纹孔(13)可采用线切割或激光切割等工艺加工工艺缝，工艺缝宽度0.15到0.2mm，使用夹具加紧配合端面(13)闭合工艺缝后进行钻螺纹孔。
6.根据权利要求1所述电机输出轴和齿轮的安装固定结构，其特征在于：所述齿轮定心孔(22)和齿轮分度圆轴的同轴度不大于0.005mm；定位端面(21)对齿轮分度圆轴的的端面跳动不大于0.003mm；齿轮轴孔2个配合面(23)平行度不低于0.01mm。
7.根据权利要求1所述电机输出轴和齿轮的安装固定结构，其特征在于：所述电机输出轴定心轴(11)长度小于齿轮轴孔定心孔(22)深度0.5mm及以上；电机输出轴自定位面(12)以外轴长度大于齿轮轴孔深度0.5mm及以上。
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