CN113565930A - 一种电机减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机减速器，包括壳体和安装在壳体内的多级齿轮减速机构，其中，所述多级齿轮减速机构的减速比为5965.3293。本发明通过提供合适的减速比，在满足期望转矩输出的情况下，延长了电机减速器的使用寿命，使电动执行器的动作次数达到10万次。

Description

一种电机减速器
技术领域
本发明涉及电机减速器领域，具体地涉及一种能够提供较大转矩且长寿命的电机减速器。
背景技术
随着自动化技术的发展，电动执行器的应用越来越广泛，例如智能调节阀、智能水表和空调暖通风门控制等。电机减速器是电动执行器的重要部件，其作用是通过多级齿轮减速机构将高转速低转矩的电机输出转化成低速高转矩的驱动输出，以驱动电动执行器动作，实现阀门开关。
发明人发现现有市场上的电机减速器容易出现断齿现象，寿命短，主要原因是减速比不合适，造成强度不足以提供所需的转矩。
发明内容
本发明旨在提供一种能够提供较大转矩且长寿命的电机减速器。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种电机减速器，包括壳体和安装在壳体内的多级齿轮减速机构，其中，所述多级齿轮减速机构的减速比为5965.3293。
进一步地，所述多级齿轮减速机构为7级减速齿轮机构，各级减速比依次为2.5、2.5833、3.0833、3.6667、3.8、5和4.3。
进一步地，7级减速齿轮机构的齿轮规格表如下：
Figure BDA0003235603050000011
Figure BDA0003235603050000021
进一步地，二级至五级齿轮为塑料齿轮，以及其余齿轮为粉末冶金齿轮。
进一步地，所述壳体包括可拆卸组装在一起的底板、框架和上盖，电机安装在所述上盖的上表面上并且其输出轴穿过所述上盖固定连接于所述一级齿轮，所述上盖设有弧形开口，两个位置传感器分别安装在所述弧形开口的两端的所述上盖的上表面上，所述执行齿轮的上端面上设有定位柱，所述定位柱穿过所述弧形开口与所述位置传感器配合以实现位置检测，所述底板上设有输出开口，所述电机减速器的输出轴上端连接所述执行齿轮，下端穿设于所述输出开口。
进一步地，所述弧形开口对应的圆心角为90度。
进一步地，所述位置传感器为微动开关。
进一步地，所述电机减速器的输出轴上端可拆卸地安装在所述执行齿轮上。
进一步地，所述执行齿轮具有异形中心通孔，所述电机减速器的输出轴的上端具有与所述异形中心通孔形状一致的卡接部并且下端具有凹槽，所述凹槽用于插接电动执行器的操作杆。
进一步地，所述上盖的内侧设有两个盲孔，所述两个盲孔分别用于固定安装十级和十一级齿轮以及十二级和十三级齿轮的安装柱。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：通过提供合适的减速比，在满足期望转矩输出的情况下，延长了电机减速器的使用寿命，使电动执行器的动作次数达到10万次。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是本发明的电机减速器的立体图；
图2是图1所示的电机减速器的另一立体图；
图3是图1所示的电机减速器的分解图；
图4是图1所示的电机减速器的去除上盖等部件后的俯视图；
图5是图1所示的电机减速器的俯视图；
图6是沿图5中的A-A线截取的剖面图；
图7是沿图5中的B-B线截取的剖面图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-4所示，一种电机减速器可包括壳体1和安装在壳体1内的多级齿轮减速机构，其中，所述多级齿轮减速机构2的减速比为5965.3293。具体地，所述多级齿轮减速机构2为7级减速齿轮机构，各级减速比依次为2.5、2.5833、3.0833、3.6667、3.8、5和4.3。具体地说，该7级减速齿轮机构包括一级齿轮21、同轴的二级和三级齿轮22、同轴的四级和五级齿轮23、同轴的六级和七级齿轮24、同轴的八级和九级齿轮25、同轴的十级和十一级齿轮26、同轴的十二级和十三级齿轮27和执行齿轮(即，末级齿轮)28。其中，奇数级齿轮(即，一级、三级、五级、七级、九级、十一级和十三级齿轮)为小齿轮，偶数级齿轮(即，二级、四级、六级、八级、十级、十二级和执行齿轮)为大齿轮。即，一级和二级齿轮啮合、三级和四级齿轮啮合、五级和六级齿轮啮合、七级和八级齿轮啮合、九级和十级齿轮啮合、十一级和十二级齿轮啮合以及十三级和执行齿轮啮合，从而形成七级减速。一级齿轮21固定在电机3的输出轴上，执行齿轮28连接有输出轴4，输出轴4用于连接电动执行器(未示出)的操作杆。该7级减速齿轮机构可实现大大提高输出轴4的输出转矩，例如，可以将2.6N·mm的电机转矩提高到7500N·mm的输出转矩，从而满足市场上大部分电动执行器的需求。
优选地，7级减速齿轮机构的齿轮规格表如下：
Figure BDA0003235603050000041
Figure BDA0003235603050000051
采用上述齿轮规格的电机减速器，经过疲劳测试验证，可以在7N·m扭矩载荷下动作10万次以上，完全可以满足市场上大部分电动执行器的需求。
在一具体实施例中，二级和三级齿轮22以及四级和五级齿轮23为塑料齿轮，其余齿轮为粉末冶金齿轮。这种布置可以减小整个电机减速器工作时产生的噪音。
如图2、3、4、6和7所示，为了方便组装，壳体1可包括底板11、框架12和上盖13，其可以通过螺钉固定在一起，形成盒状。电机3通过螺钉31固定安装在上盖13的上表面上并且其输出轴穿过上盖13进入壳体1内部中。一级齿轮21固定安装(可以采用间隙配合或槽键配合等常见连接方式)在电机3的输出轴上。齿轮22-27的安装柱的下端通过过赢配合的方式固定安装在底板11的相应通孔上。齿轮22-27安装在相应安装柱上。相应地，上盖13具有用于固定齿轮22-27的安装柱的上端的多个限位孔。其中十级和十一级齿轮26以及十二级和十三级齿轮27的安装柱51和52对应的限位孔131和132为盲孔，可以防止其因受力比较大而容易跑动跳起，而其它限位孔为通孔。限位孔131和132的上封闭端鼓起突出，以确保强度。上盖13设有弧形开口133。两个位置传感器6安装在上盖13的上表面上，分别位于弧形开口133的两端。执行齿轮28的上端面上设有定位柱281，所述定位柱281穿过弧形开口133与位置传感器6配合以实现位置检测。优选地，弧形开口133对应的圆心角为90度。即，第一位置(或全开位置)和第二位置(或全关位置)相差90度。在这种情况下，执行齿轮28可以是不完全齿轮。在本实施例中，位置传感器6为微动开关。当定位柱281碰到微动开关时，微动开关闭合，表示执行器动作到位。
底板11上设有输出开口111，电机减速器的输出轴4上端连接于执行齿轮28，下端穿设于输出开口111，以方便连接电动执行器的操作杆。为了适应于不同操作杆，电机减速器的输出轴4是可更换的，即，输出轴4可拆卸地安装在执行齿轮28上。具体地，执行齿轮28具有异形中心通孔282(例如，腰形孔或圆缺孔)，输出轴4的上端具有与所述异形中心通孔形状一致的卡接部41，输出轴4通过其卡接部41接合在执行齿轮28的异形中心通孔282而连接于执行齿轮28。输出轴4的下端具有凹槽42，所述凹槽42用于插接电动执行器的操作杆。凹槽42的形状可以根据操作杆的连接部设计。当需要适应于不同电动执行器的操作杆时，仅需更换具有相应凹槽42的输出轴即可，非常方便。本实施例中，凹槽42为矩形槽。
此外，底板11上设有定位缺口112，相应地，框架12上的底部设有向下突出的定位凸块121。通过定位凸块121与定位缺口112的配合，可以实现底板11和框架12的快速对位连接，提高组装精度和效率。
在一些空间狭小的应用场合(例如，智能水表、空调等)中，要求电机减速器的整体尺寸要尽可能小。在这种情况下，壳体1的形状尺寸设计成紧凑地包围多级齿轮减速机构2。在本实施例中，壳体1的右侧为弧面，其它侧为平面，该弧面与执行齿轮28的弧度基本一致。在一具体实施例中，壳体1的尺寸为53mm(长)×38mm(宽)×6.2mm(高)。
壳体1可以由塑料(例如，PC+25％GF)制成。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机减速器，包括壳体和安装在壳体内的多级齿轮减速机构，其特征在于，所述多级齿轮减速机构的减速比为5965.3293。
2.如权利要求1所述的电机减速器，其特征在于，所述多级齿轮减速机构为7级减速齿轮机构，各级减速比依次为2.5、2.5833、3.0833、3.6667、3.8、5和4.3。
3.如权利要求2所述的电机减速器，其特征在于，7级减速齿轮机构的齿轮规格表如下：
Figure FDA0003235603040000011
4.如权利要求3所述的电机减速器，其特征在于，二级至五级齿轮为塑料齿轮，以及其余齿轮为粉末冶金齿轮。
5.如权利要求3所述的电机减速器，其特征在于，所述壳体包括可拆卸组装在一起的底板、框架和上盖，电机安装在所述上盖的上表面上并且其输出轴穿过所述上盖固定连接于所述一级齿轮，所述上盖设有弧形开口，两个位置传感器分别安装在所述弧形开口的两端的所述上盖的上表面上，所述执行齿轮的上端面上设有定位柱，所述定位柱穿过所述弧形开口与所述位置传感器配合以实现位置检测，所述底板上设有输出开口，所述电机减速器的输出轴上端连接所述执行齿轮，下端穿设于所述输出开口。
6.如权利要求5所述的电机减速器，其特征在于，所述弧形开口对应的圆心角为90度。
7.如权利要求5所述的电机减速器，其特征在于，所述位置传感器为微动开关。
8.如权利要求5所述的电机减速器，其特征在于，所述电机减速器的输出轴可拆卸地安装在所述执行齿轮上。
9.如权利要求8所述的电机减速器，其特征在于，所述执行齿轮具有异形中心通孔，所述电机减速器的输出轴的上端具有与所述异形中心通孔形状一致的卡接部并且下端具有凹槽，所述凹槽用于插接电动执行器的操作杆。
10.如权利要求5所述的电机减速器，其特征在于，所述上盖的内侧设有两个盲孔，所述两个盲孔分别用于固定安装十级和十一级齿轮以及十二级和十三级齿轮的安装柱。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115104551A (zh) * 2022-07-20 2022-09-27 四川晟兴智能科技有限公司 一种养殖用减速机限位装置

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