CN113007323A - 一种机电一体化驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电一体化技术领域，尤其为一种机电一体化驱动装置，包括电机，电机输出轴末端转动连接有变速箱，变速箱的一侧设置有扭矩更迭机构；扭矩更迭机构包括壳体、传导组件、调挡组件及传动组件，壳体通过螺栓固定设置在变速箱的一侧，壳体远离变速箱的一侧且贯穿壳体设置有传导组件，传导组件远离壳体的一端设置有调挡组件，壳体的内部且与传导组件啮合有传动组件；该装置实现输出轴A和输出轴B分别以不同的转速扭矩同时输出，以适应多层传送带的传送需求，并且提高了该装置的工作效率。

Description

一种机电一体化驱动装置

技术领域

本发明属于机电一体化技术领域，具体涉及一种机电一体化驱动装置。

背景技术

现有的机电一体化驱动装置使用电机驱动变速箱来实现转速及扭矩的变更，以适应不同作业需要，工业生产中往往用到双输出轴的变速箱来提高生产效率，但是在实际使用中，两个输出轴的输出转速扭矩是相同的，不能根据实际需求(例如工业装配生产线中的多层传送带，在实际工作时，各个传送带的传动速率不尽相同，传统的机电一体化驱动装置就不能适应此作业环形，需要使用多个动力源来实现此操作)做出改变。

为此，设计一种机电一体化驱动装置来解决上述问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种机电一体化驱动装置，可以实现双输出轴变速箱的两个输出轴同时输送出不同的转速或扭矩，以适应多层传送带的传送需求，并且具有使用效率高的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机电一体化驱动装置，包括电机，电机输出轴末端转动连接有变速箱，变速箱的一侧设置有扭矩更迭机构；

扭矩更迭机构包括壳体、传导组件、调挡组件及传动组件，壳体通过螺栓固定设置在变速箱的一侧，壳体远离变速箱的一侧且贯穿壳体设置有传导组件，传导组件远离壳体的一端设置有调挡组件，壳体的内部且与传导组件啮合有传动组件。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，壳体朝向变速箱的一侧端面对称设置有安装板，安装板通过螺栓与变速箱固定连接，壳体远离变速箱的一侧为半圆形结构。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，传动组件包括传动轴、齿套、齿轮一、齿轮二、齿轮三及齿轮四，传动轴的两端均通过轴承与壳体的内侧壁转动连接，传动轴的外圆靠近电机输出端的位置处套设有齿套，齿套的一侧且位于传动轴的外圆设置有齿轮一，齿轮一远离齿套的一侧设置有齿轮二，齿轮二背离齿轮一的一侧固定连接有齿轮三，齿轮三的另一侧且靠近壳体内侧壁的位置处设置有齿轮四。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，传导组件包括线圈、磁柱、连接轴、端板、导杆，线圈安装在壳体的一侧，且线圈的一端贯穿壳体的侧壁并延伸至壳体内部，壳体且与线圈所在侧壁相对一侧贯穿设置有导杆，线圈的内部滑动连接有磁柱，磁柱与导杆相对一端端面均设置有端板，两端板之间对称设置有连接轴，且连接轴的两端与端板之间为转动连接。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，传导组件还包括设置在连接轴外圆的齿轮五，且齿轮五位于靠近磁柱的位置处，齿轮五远离磁柱的一侧设置有齿轮六，齿轮六背离齿轮五的一侧固定连接有齿轮七，齿轮七远离齿轮六的一侧设置有齿轮八。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，线圈且位于壳体内部的一端外圆设置有滚柱轴承，滚柱轴承的外圆固定连接有磁环，磁环的外圆固定连接有齿轮九，且齿轮九与齿套相啮合。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，导杆的外圆且位于壳体的侧壁固定有限位圈，限位圈的内圆面对称色设置有限位块，导板远离端板的一端外圆对称开设有限位槽。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，调挡组件包括滑环、电阻、固定板、导向杆、垫圈、深沟球轴承及旋钮，电阻设置在线圈远离壳体的一端端面中心位置处，电阻远离线圈的一端固定设置有固定板，固定板朝向线圈的一侧且位于电阻的两侧对称设置有导向杆，电阻的外圆滑动连接有滑环，滑环的两端通过滑套与导向杆滑动连接，且滑环与电阻及线圈之间电性连接，线圈的端面且环绕电阻固定连接有垫圈，垫圈远离线圈的一侧与深沟球轴承的内圈固定连接，深沟球轴承的外圈与旋钮的内侧固定连接。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，滑环的顶部与底部对称设置有外螺纹，旋钮的内侧设置有内螺纹，旋钮的外圆对称设置有指针线。

作为本发明机电一体化驱动装置优选的，调挡组件还包括环绕电阻设置且位于线圈端面的表盘，且表盘与指针线相配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在变速箱的一侧增设两组传动组件，两组传动组件的齿轮排列方向相反，并使两组传动组件分别与传动齿轮总成A和及传动齿轮总成B啮合，进而实现变速箱的输出轴A和输出轴B的分别驱动，并用传导组件将两组传动组件连接，以便电机可以同时驱动两组传动组件，并通过调挡组件控制传导组件与传动组件之间的传动比，实现输出轴A和输出轴B分别以不同的转速扭矩同时输出，以适应多层传送带的传送需求，并且提高了该装置的工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的图1的爆炸图；

图3为本发明中的图2A-A处剖视图；

图4为本发明中的图2B-B处剖视图；

图5为本发明中的图4C处放大结构示意图；

图6为本发明中导杆的结构示意图；

图7为本发明中表盘的结构示意图；

图8为本发明中滑环的结构示意图；

图中：

1、电机；

2、变速箱；21、输出轴A；22、输出轴B；23、传动齿轮总成A；24、传动齿轮总成B；

3、扭矩更迭机构；

4、壳体；41、安装板；

5、传导组件；51、线圈；511、滚柱轴承；512、磁环；513、齿轮九；

52、磁柱；

53、连接轴；531、齿轮五；532、齿轮六；533、齿轮七；534、齿轮八；

54、端板；

55、导杆；551、限位圈；552、限位块；553、限位槽；

6、调挡组件；61、滑环；611、外螺纹；

62、电阻；63、固定板；64、导向杆；65、垫圈；66、深沟球轴承；

67、旋钮；671、内螺纹；672、指针线；

68、表盘；

7、传动组件；71、传动轴；72、齿套；73、齿轮一；74、齿轮二；75、齿轮三；76、齿轮四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2及图3所示；

本发明提供一种机电一体化驱动装置，包括电机1，电机1输出轴末端转动连接有变速箱2，变速箱2的一侧设置有扭矩更迭机构3，其中变速箱2包括输出轴A21、输出轴B22、传动齿轮总成A23、及传动齿轮总成B24。

本实施方案中：现有的机电一体化驱动装置通过电机1驱动变速箱2来实现转速及扭矩的变更，通过电机1的输出端与齿轮传动齿轮总成A23及传动齿轮总成B24相啮合，进而实现输出轴A21和输出轴B22的同时输出。

需要说明的是：现有的机电一体化驱动装置，在实际应用时，输出轴A21和输出轴B22是以相同的转速或扭矩进行输出的。

如图2和图3和图4及图5所示；

现有的机电一体化驱动装置，在现有的机电一体化驱动装置上增设扭矩更迭机构3，来实现双输出轴变速箱的两个输出轴同时输送出不同的转速或扭矩，以适应多层传送带的传送需求，克服现有工业装配线多层装配传送带采用多个动力源来实现差速传送的目的，进而提高了机电一体化驱动装置的工作效率。

进一步而言：

结合上述内容，扭矩更迭机构3包括壳体4、传导组件5、调挡组件6及传动组件7，壳体4通过螺栓固定设置在变速箱2的一侧，壳体4远离变速箱2的一侧且贯穿壳体4设置有传导组件5，传导组件5远离壳体4的一端设置有调挡组件6，壳体4的内部且与传导组件5啮合有传动组件7。

本实施方案中：通过在变速箱2的一侧增设两组传动组件7，两组传动组件7的齿轮排列方向相反，并使两组传动组件7分别与传动齿轮总成A23和及传动齿轮总成B24啮合，进而实现变速箱2的输出轴A21和输出轴B22的分别驱动，并用传导组件5将两组传动组件7连接，以便电机1可以同时驱动两组传动组件7，并通过调挡组件6控制传导组件5与传动组件7之间的传动比，实现输出轴A21和输出轴B22分别以不同的转速扭矩同时输出。

需要说明的是：壳体4朝向变速箱2的一侧端面对称设置有安装板41，安装板41通过螺栓与变速箱2固定连接，壳体4远离变速箱2的一侧为半圆形结构，变速箱2的一侧通过螺栓连接的壳体4，进而使壳体4的内腔与变速箱2的内腔连通，壳体4为传动组件及传导组件5提供了一个稳固的支撑及防护。

如图4和图6所示；

更进一步而言：

传动组件7包括传动轴71、齿套72、齿轮一73、齿轮二74、齿轮三75及齿轮四76，传动轴71的两端均通过轴承与壳体4的内侧壁转动连接，传动轴71的外圆靠近电机1输出端的位置处套设有齿套72，齿套72的一侧且位于传动轴71的外圆设置有齿轮一73，齿轮一73远离齿套72的一侧设置有齿轮二74，齿轮二74背离齿轮一73的一侧固定连接有齿轮三75，齿轮三75的另一侧且靠近壳体4内侧壁的位置处设置有齿轮四76；传导组件5包括线圈51、磁柱52、连接轴53、端板54、导杆55；传导组件5还包括设置在连接轴53外圆的齿轮五531，且齿轮五531位于靠近磁柱52的位置处，齿轮五531远离磁柱52的一侧设置有齿轮六532，齿轮六532背离齿轮五531的一侧固定连接有齿轮七533，齿轮七533远离齿轮六532的一侧设置有齿轮八534。

具体的，线圈51安装在壳体4的一侧，且线圈51的一端贯穿壳体4的侧壁并延伸至壳体4内部，壳体4且与线圈51所在侧壁相对一侧贯穿设置有导杆55，线圈51的内部滑动连接有磁柱52，磁柱52与导杆55相对一端端面均设置有端板54，两端板54之间对称设置有连接轴53，且连接轴53的两端与端板54之间为转动连接。

本实施方案中：电机1的输出端通过若干传动齿轮驱动齿套72转动，齿套72与齿轮五531相啮合，初始时(即传导组件5未启动时)，齿轮六532与齿轮一73相啮合，进而带动传动轴71带动齿轮四76以当前传动比驱使输出轴A21和输出轴B22输出，当需要进行两者转速或扭矩改变时，通过控制中心控制传导组件5启动，并通过调挡组件6来控制调节传导组件5，届时线圈51得电产生与磁柱52相反方向的磁场，在磁场力的作用下，驱使磁柱52沿线圈51轴向移动，进而推动端板54及连接轴53在导杆55与壳体4上限位圈551导向下移动，使齿轮八534与齿轮三75相啮合，进而带动传动轴71驱动齿轮四76经传动齿轮传动，使输出轴A21和输出轴B22以当前传动比输出。

需要说明的是：连接轴53及依次套设在连接轴53上的齿轮五531、齿轮六532、齿轮七533及齿轮八534均为两组，并设置在两端板54之间，且两组连接轴53上的齿轮排列顺序相反，因此上述初始状态时输出轴A21和输出轴B22输出既可以实现同时输出不同的转速或扭矩，本实施例中示出的为三挡调节，且中间档位输出轴A21和输出轴B22的输出转速与扭矩一致；

具体的，导杆55的外圆且位于壳体4的侧壁固定有限位圈551，限位圈551的内圆面对称色设置有限位块552，导杆55远离端板54的一端外圆对称开设有限位槽553，从而使限位块552与限位槽553相配合，限制了导杆55的自由度，使之只能沿限位圈551轴线方向移动，而不会发生转动，保证了传导组件5与传动组件7之间齿轮传动的精度；

更进一步而言：如图5所示，线圈51且位于壳体4内部的一端外圆设置有滚柱轴承511，滚柱轴承511的外圆固定连接有磁环512，磁环512的外圆固定连接有齿轮九513，且齿轮九513与齿套72相啮合，通过齿轮九513与齿套72相啮合，从而使齿轮九513始终跟随齿套72转动，现有的机电一体化驱动装置在电机停止工作时，由于惯量的作用，电机仍会驱动变速箱持续转动，为避免此种情况出现，通常会采用电机刹车机构来实现电机的刹车，者无疑增加了设备的投入，本实施例中，在电机1停止转动时，控制中心控制线圈51产生与磁环512磁场方向相反的磁场，在磁场力的作用下，驱使齿轮九513反向驱动齿套72，以克服电机1的惯量，使电机1及时停车。

如图2和图7及图8所示，调挡组件6包括滑环61、电阻62、固定板63、导向杆64、垫圈65、深沟球轴承66及旋钮67，电阻62设置在线圈51远离壳体4的一端端面中心位置处，电阻62远离线圈51的一端固定设置有固定板63，固定板63朝向线圈51的一侧且位于电阻62的两侧对称设置有导向杆64，电阻62的外圆滑动连接有滑环61，滑环61的两端通过滑套与导向杆64滑动连接，且滑环61与电阻62及线圈51之间电性连接，线圈51的端面且环绕电阻62固定连接有垫圈65，垫圈65远离线圈51的一侧与深沟球轴承66的内圈固定连接，深沟球轴承66的外圈与旋钮67的内侧固定连接。

在一个可选的实施例中：通过转动旋钮67，届时内螺纹671与外螺纹611相配合，驱使滑环61在导向杆64的导向作用下沿电阻62的外圆滑动，继而改变电阻62接入电路的长度，改变其阻值的大小，进而控制线圈51产生磁力的大小，以便控制导杆55的移动距离，进而控制传导组件5与传动组件7之间传动比的更迭。

需要说明的是：滑环61的顶部与底部对称设置有外螺纹611，旋钮67的内侧设置有内螺纹671，旋钮67的外圆对称设置有指针线672，调挡组件6还包括环绕电阻62设置且位于线圈51端面的表盘68，且表盘68与指针线672相配合，通过设置在旋钮67外圆的指针线672并配合表盘68使用，在实际使用时方便，用户根据使及使用需求进行调节，如此设计便于识读方便操作。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，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 (10)

1.一种机电一体化驱动装置，包括电机(1)，所述电机(1)输出轴末端转动连接有变速箱(2)，其特征在于，所述变速箱(2)的一侧设置有扭矩更迭机构(3)；

所述扭矩更迭机构(3)包括壳体(4)、传导组件(5)、调挡组件(6)及传动组件(7)，所述壳体(4)通过螺栓固定设置在所述变速箱(2)的一侧，所述壳体(4)远离所述变速箱(2)的一侧且贯穿所述壳体(4)设置有所述传导组件(5)，所述传导组件(5)远离所述壳体(4)的一端设置有所述调挡组件(6)，所述壳体(4)的内部且与所述传导组件(5)啮合有传动组件(7)。

2.根据权利要求1所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述壳体(4)朝向所述变速箱(2)的一侧端面对称设置有安装板(41)，所述安装板(41)通过螺栓与所述变速箱(2)固定连接，所述壳体(4)远离所述变速箱(2)的一侧为半圆形结构。

3.根据权利要求1所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述传动组件(7)包括传动轴(71)、齿套(72)、齿轮一(73)、齿轮二(74)、齿轮三(75)及齿轮四(76)，所述传动轴(71)的两端均通过轴承与所述壳体(4)的内侧壁转动连接，所述传动轴(71)的外圆靠近所述电机(1)输出端的位置处套设有所述齿套(72)，所述齿套(72)的一侧且位于所述传动轴(71)的外圆设置有齿轮一(73)，所述齿轮一(73)远离所述齿套(72)的一侧设置有所述齿轮二(74)，所述齿轮二(74)背离所述齿轮一(73)的一侧固定连接有所述齿轮三(75)，所述齿轮三(75)的另一侧且靠近所述壳体(4)内侧壁的位置处设置有所述齿轮四(76)。

4.根据权利要求1所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述传导组件(5)包括线圈(51)、磁柱(52)、连接轴(53)、端板(54)、导杆(55)，所述线圈(51)安装在所述壳体(4)的一侧，且所述线圈(51)的一端贯穿所述壳体(4)的侧壁并延伸至所述壳体(4)内部，所述壳体(4)且与所述线圈(51)所在侧壁相对一侧贯穿设置有所述导杆(55)，所述线圈(51)的内部滑动连接有所述磁柱(52)，所述磁柱(52)与所述导杆(55)相对一端端面均设置有所述端板(54)，两所述端板(54)之间对称设置有所述连接轴(53)，且所述连接轴(53)的两端与所述端板(54)之间为转动连接。

5.根据权利要求4所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述传导组件(5)还包括设置在所述连接轴(53)外圆的齿轮五(531)，且所述齿轮五(531)位于靠近所述磁柱(52)的位置处，所述齿轮五(531)远离所述磁柱(52)的一侧设置有齿轮六(532)，所述齿轮六(532)背离所述齿轮五(531)的一侧固定连接有齿轮七(533)，所述齿轮七(533)远离所述齿轮六(532)的一侧设置有齿轮八(534)。

6.根据权利要求3所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述线圈(51)且位于所述壳体(4)内部的一端外圆设置有滚柱轴承(511)，所述滚柱轴承(511)的外圆固定连接有磁环(512)，所述磁环(512)的外圆固定连接有齿轮九(513)，且所述齿轮九(513)与所述齿套(72)相啮合。

7.根据权利要求4所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述导杆(55)的外圆且位于所述壳体(4)的侧壁固定有限位圈(551)，所述限位圈(551)的内圆面对称色设置有限位块(552)，所述导杆(55)远离所述端板(54)的一端外圆对称开设有限位槽(553)。

8.根据权利要求4所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述调挡组件(6)包括滑环(61)、电阻(62)、固定板(63)、导向杆(64)、垫圈(65)、深沟球轴承(66)及旋钮(67)，所述电阻(62)设置在所述线圈(51)远离所述壳体(4)的一端端面中心位置处，所述电阻(62)远离所述线圈(51)的一端固定设置有所述固定板(63)，所述固定板(63)朝向所述线圈(51)的一侧且位于所述电阻(62)的两侧对称设置有所述导向杆(64)，所述电阻(62)的外圆滑动连接有所述滑环(61)，所述滑环(61)的两端通过滑套与所述导向杆(64)滑动连接，且所述滑环(61)与所述电阻(62)及所述线圈(51)之间电性连接，所述线圈(51)的端面且环绕所述电阻(62)固定连接有所述垫圈(65)，所述垫圈(65)远离所述线圈(51)的一侧与所述深沟球轴承(66)的内圈固定连接，所述深沟球轴承(66)的外圈与所述旋钮(67)的内侧固定连接。

9.根据权利要求8所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述滑环(61)的顶部与底部对称设置有外螺纹(611)，所述旋钮(67)的内侧设置有内螺纹(671)，所述旋钮(67)的外圆对称设置有指针线(672)。

10.根据权利要求9所述的机电一体化驱动装置，其特征在于：所述调挡组件(6)还包括环绕所述电阻(62)设置且位于所述线圈(51)端面的表盘(68)，且所述表盘(68)与所述指针线(672)相配合。

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