CN116169827A - 窗帘电机及窗帘电机传动机构的设计方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种窗帘电机及窗帘电机传动机构的设计方法，包括第一传动机构、驱动机构、执行机构、第一行星轮机构和第二行星轮机构。第一行星轮机构设置于第一传动机构内，并与第一传动机构啮合连接；第二行星轮机构设置于第一传动机构内，其包括第二架体、第二主动轮和多个第二从动轮；第二主动轮与第一行星轮机构传动连接，第二从动轮可转动的连接于第二架体，第二从动轮分别与第二主动轮和第一传动机构啮合连接；驱动机构与第一行星轮机构传动连接，执行机构与第二架体传动连接。各级行星轮机构均设置有多个从动轮，可增大窗帘电机的扭矩，其承载能力更强；各行星轮机构均设置于一个第一传动机构中，结构紧凑，具有更小的体积。

Description

窗帘电机及窗帘电机传动机构的设计方法

【技术领域】

本申请实施例涉及窗帘电机技术领域，尤其涉及一种窗帘电机及窗帘电机传动机构的设计方法。

【背景技术】

随着人们生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求也越来越强裂，可以满足人们更高舒适性需求的电动窗帘也应运而生。

传统的电动窗帘的传动机构通常为平行轴传动或蜗轮蜗杆传动等，平行轴传动存在承载能力弱、噪音大等缺点，而蜗轮蜗杆传动又存在结构复杂、体积大等缺点，因此急需一种结构简单且承载能力更强的电动窗帘传动机构。

【发明内容】

本申请实施例旨在提供一种窗帘电机及窗帘电机传动机构的设计方法，以至少能够改善窗帘电机结构复杂且承载能力弱的问题。

本申请实施例为了解决其技术问题，采用以下技术方案：

第一方面，本申请的实施例提出了一种窗帘电机，包括第一传动机构、第一行星轮机构、第二行星轮机构、驱动机构以及执行机构。第一行星轮机构设置于所述第一传动机构内，并与所述第一传动机构啮合连接；第二行星轮机构设置于所述第一传动机构内，所述第二行星轮机构包括第二架体、第二主动轮和多个第二从动轮；所述第二主动轮与所述第一行星轮机构传动连接，所述多个第二从动轮可转动的连接于所述第二架体，所述第二从动轮分别与所述第二主动轮和所述第一传动机构啮合连接。驱动机构，与所述第一行星轮机构传动连接，用于驱动所述第一行星轮机构带动所述第二架体转动。执行机构与所述第二架体传动连接，所述第二架体用于带动所述执行机构运行。

根据本申请的一些实施例，所述第二架体具有面向所述第一行星轮机构的第一安装表面，所述第二从动轮为至少五个，至少五个所述第二从动轮可转动的连接于所述第一安装表面。

根据本申请的一些实施例，所述第二从动轮的数量为五至七个。

根据本申请的一些实施例，所述第一行星轮机构包括第一架体、第一主动轮以及至少两个第一从动轮。第一架体具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第二主动轮固定于所述第二表面。第一主动轮与所述驱动机构传动连接，所述驱动机构用于驱动所述第一主动轮转动。至少两个第一从动轮可转动的连接于第一表面，所述至少两个第一从动轮分别与所述第一主动轮和所述第一传动机构啮合连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一主动轮上设置有键槽，所述键槽沿所述第一主动轮的轴向设置，所述驱动机构设置有输出轴，所述输出轴延伸并固定于所述键槽内；或者，所述第一主动轮设置有输出轴，所述驱动机构设置有轴孔，所述输出轴延伸并固定于所述轴孔内。所述第二架体开设有第一插接孔，所述执行机构设置有第一插接部，所述第一插接部插接并固定于所述第一插接孔内；或者，所述第二架体设置有第二插接部，所述执行机构设置有第二插接孔，所述第二插接部插接并固定于所述第二插接孔内。

根据本申请的一些实施例，所述第二架体开设有第一插接孔，所述第二架体具有背离所述第一行星轮机构的第二安装表面，所述第二安装表面凸设有凸台，所述第一插接孔沿所述第二架体的轴向贯穿所述凸台。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一传动机构的轴向，所述第一传动机构包括相对设置的第一开口和第二开口，所述第一架体的第一表面面向所述第一开口，所述第二架体的第二安装表面面向所述第二开口。所述第一传动机构的外表面凸设有若干第一加强座和若干第二加强座，所述若干第一加强座环绕所述第一开口布置，所述若干第二加强座环绕所述第二开口布置。

根据本申请的一些实施例，所述驱动机构的外表面凸设有若干第三加强座，所述若干第三加强座环设于所述驱动机构的靠近所述第一行星轮机构的一端，所述若干第三加强座用于与所述若干第一加强座固定连接；和/或，

所述执行机构的外表面凸设有若干第四加强座，所述若干第四加强座环设于所述执行机构的靠近所述第二架体的一端，所述若干第四加强座用于与所述若干第二加强座固定连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一架体与所述第二主动轮一体成型；或者，所述第二主动轮可拆卸的连接于所述第一架体的第二表面。

根据本申请的一些实施例，所述第二架体的第一安装表面凸设有至少五个第二连接轴，所述至少五个第二连接轴上均套设有所述第二从动轮；和/或，

所述第一架体的第一表面凸设有至少两个第一连接轴，所述至少两个第一连接轴上均套设有所述第一从动轮。

根据本申请的一些实施例，所述第一从动轮为至少三个，所述至少三个第一从动轮环设于所述第一架体的第一表面以形成第一环形圈，所述第一环形圈的内圈与所述第一主动轮啮合连接，所述第一环形圈的外圈与所述第一传动机构的内圈啮合连接。所述至少五个第二从动轮环设于所述第二架体的第一安装表面以形成第二环形圈，所述第二环形圈的内圈与所述第二主动轮啮合连接，所述第二环形圈的外圈与所述第一传动机构的内圈啮合连接。

根据本申请的一些实施例，第二方面，本申请的实施例还提出了一种窗帘电机传动机构的设计方法，包括：

根据同心条件，确定第二主动轮的齿数与第一传动机构的齿数以及第二从动轮的齿数之间的第一关系；

根据装配条件，确定第二主动轮的齿数以及第一传动机构的齿数与第二从动轮的个数之间的第二关系；

根据邻接条件，确定第二主动轮的齿数、第二从动轮的齿数以及第二从动轮的个数与第二从动轮的变位系数以及第二从动轮的齿顶高系数之间的第三关系；

根据传动比条件，确定传动比与第二主动轮的齿数以及第一传动机构的齿数之间的第四关系；

若所述第二主动轮、第一传动机构以及第二从动轮满足所述第一关系、第二关系、第三关系以及第四关系，则确定所述第二主动轮的齿数、第一传动机构的齿数以及第二从动轮的个数。

根据本申请的一些实施例，所述根据同心条件，确定第二主动轮的齿数与第一传动机构的齿数以及第二从动轮的齿数之间的第一关系包括：若所述第二主动轮和所述第二从动轮为标准齿轮，则第一关系满足Z_a+Z_c＝Z_b-Z_a；若所述第二主动轮和所述第二从动轮为高变位齿轮，则第一关系满足Z_a+2Z_c＝Z_b；若所述第二主动轮和所述第二从动轮为角变位齿轮，则第一关系满足

其中，Z_a第二主动轮的齿数，Z_b为第一传动机构的齿数，Z_c为第二从动轮的齿数，α'_tac为第二主动轮和第二从动轮之间的啮合角，α'_tcb为第二从动轮与第一传动机构之间的啮合角。

根据本申请的一些实施例，所述第二关系满足

所述第三关系满足

所述第四关系满足/>

其中，N_c为第二从动轮的个数，x_c为第二从动轮的变位系数，/>

为第二从动轮的齿顶高系数。

根据本申请的一些实施例，第三方面，本申请的一些实施例还提出了一种电动窗帘，包括如上述任一项实施例所述的窗帘电机。

本申请实施例的有益效果是：本申请中实施例中的窗帘电机，采用的是行星轮机构，并且第二行星轮机构采用了多个第二从动轮，可增大窗帘电机的扭矩，以提高承载能力；相对于传统的平行轴传动，本申请实施例中的行星轮机构为啮合连接传动，其噪音更小；并且，第一行星轮机构和第二行星轮机构均设置于一个第一传动机构中，结构简单紧凑，具有更小的体积小。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一些实施例的窗帘电机的装配示意图；

图2为本申请一些实施例的第一行星轮机构、第二行星轮机构与第一传动机构的装配示意图；

图3为本申请一些实施例中窗帘电机的爆炸视图；

图4为本申请一些实施例的第一架体与第一从动轮的安装示意图；

图5为本申请一些实施例的第二架体与第二从动轮的安装示意图；

图6为本申请一些实施例的第二架体的结构示意图；

图7为本申请一些实施例的第一行星轮机构、第二行星轮机构与第一传动机构的装配示意图；

图8为本申请一些实施例的第二主动轮与第二从动轮的装配示意图；

图9为本申请一些实施例的第二主动轮与第二从动轮的装配示意图；

图10为本申请一些实施例的窗帘电机传动机构的设计方法的流程图。

附图标记说明：

10、第一传动机构；11、第一开口；12、第二开口；13、第一加强座；14、第二加强座；

20、第一行星轮机构；21、第一架体；211、第一表面；212、第二表面；213、第一连接轴；22、第一从动轮；221、第一轴孔；23、第一主动轮；231、键槽；

30、第二行星轮机构；31、第二架体；311、第一安装表面；312、第二安装表面；313、第二连接轴；314、插接孔；315、凸台；32、第二从动轮；321、第二轴孔；33、第二主动轮；

40、驱动机构；41、输出轴；42、第三加强座；

50、执行机构；51、插接部；52、第四加强座；

60、第一间隙空间；

70、第二间隙空间。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，“若干”的含义是一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书中，所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方，所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定范围内活动，所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸，在本申请实施例中不作限制。

第一方面，本申请的实施例提出了一种窗帘电机，请参照图1至图3，该窗帘电机包括第一传动机构10、第一行星轮机构20、第二行星轮机构30、驱动机构40以及执行机构50。第一行星轮机构20设置于第一传动机构10内，并与第一传动机构10啮合连接。第二行星轮机构30设置于第一传动机构10内，第二行星轮机构30与第一行星轮机构20传动连接，并且第二行星轮机构30与第一传动机构10啮合连接。驱动机构40与第一行星轮机构20传动连接，用于驱动第一行星轮机构20带动第二架体31转动。执行机构50与第二架体31传动连接，第二架体31用于带动执行机构50运行。

对于上述第一传动机构10，请参照图2和图3，本申请的实施例中第一传动机构10可采用内齿圈结构，该第一传动机构10为筒状，其内壁开设有齿槽，上述第一行星轮机构20和第二行星轮机构30均可设置于第一传动机构10的内腔中，并与第一传动机构10相啮合连接。第一传动机构10包括相对设置的第一开口11和第二开口12，第一开口11和第二开口12均与第一传动机构10的内腔连通。例如，第一开口11和第二开口12分别设置于第一传动机构10的左右两端，或者分别设置于第一传动机构10的上下两端。第一行星轮机构20可设置于靠近第一开口11处，用于与上述驱动机构40连接；第二行星轮机构30则可设置于靠近第二开口12处，用于与上述执行机构50或离合器连接。需要说明的是，上述第一传动机构10的形状包括但不限于筒状，在其他实施例中，还可设置为棱柱状或圆台状等。

对于上述第一行星轮机构20，请参照图3，第一行星轮机构20包括第一架体21、第一从动轮22和第一主动轮23。

请参照图2和图3，第一架体21可设置为圆板状，其轴线可设置为与第一传动机构10的轴线一致，第一架体21设置于第一传动机构10内，沿第一传动机构10的轴线方向，第一架体21包括相对设置的第一表面211和第二表面212，第一表面211面向第一开口11设置，第二表面212面向第二开口12设置。第一表面211上还凸设有若干第一连接轴213，若干第一连接轴213均匀分布于第一表面211上，第一连接轴213的轴线与第一架体21以及第一传动机构10的轴线平行。

请参照图2和图3，第一从动轮22的数量与第一连接轴213的数量一致，其数量通常可设置为至少两个。第一从动轮22上开设有第一轴孔221，该第一轴孔221与第一连接轴213相适配，第一连接轴213可延伸于第一轴孔221内，即一个第一连接轴213上可对应套设一个第一从动轮22。第一从动轮22的数量为两个时，两个第一从动轮22在第一表面211上相对设置。在其他一些实施例中，第一从动轮22的数量还可设置为至少三个，至少三个第一从动轮22环设于第一架体21的第一表面211以形成第一环形圈(未在图中标出)，其中，沿垂直于第一架体21的轴向，第一环形圈凸出于第一架体21，使得第一环形圈在设置于第一传动机构10的内腔时，可与第一传动机构10相啮合，即各第一从动轮22与第一传动机构10相啮合。

请参照图1至图3，第一主动轮23用于连接上述驱动机构40，驱动机构40可带动第一主动轮23转动。请进一步参照图4，以三个第一从动轮22为例，三个第一从动轮22环设于第一表面211，并且三个第一从动轮22相互间隔设置，在三个第一从动轮22的中心形成有第一间隙空间60，第一主动轮23则可设置于该第一间隙空间60内，并且第一主动轮23均与上述三个第一从动轮22相啮合。第一主动轮23的轴线与三个第一从动轮22的轴线平行，第一传动机构10固定设置，驱动机构40带动第一主动轮23转动，使得第一从动轮22转动并可带动第一架体21转动。

对于上述第二行星轮机构30，请参照图3，第二行星轮机构30包括第二架体31、第二从动轮32和第二主动轮33。

请参照图2和图3，第二架体31也可设置为圆板状，其轴线与第一传动机构10的轴线一致，第二架体31设置于第一传动机构10内，沿第一传动机构10的轴线方向，第二架体31包括相对设置的第一安装表面311和第二安装表面312，第一安装表面311面向第一开口11设置，第二安装表面312面向第二开口12设置。第一安装表面311上还凸设有若干第二连接轴313，第二连接轴313的数量通常多于第一连接轴213的数量，若干第二连接轴313可均匀分布于第一安装表面311，第二连接轴313的轴线与第二架体31以及第一传动机构10的轴线平行。

请参照图2和图3，第二从动轮32的数量与第二连接轴313的数量一致，其数量通常可设置为至少五个。第二从动轮32上开设有与第二连接轴313相适配的第二轴孔321，第二连接轴313可延伸于该第二轴孔321内，即一个第二连接轴313上可对应套设一个第二从动轮32，至少五个第二从动轮32环设于第二架体31的第一安装表面311以形成第二环形圈(未在图中标出)，其中，沿垂直于第二架体31的轴向，第二环形圈凸出于第二架体31，使得第二环形圈在设置于第一传动机构10内的内腔时，可与第一传动机构10相啮合，即各第二从动轮32与第一传动机构10相啮合。

请参照图1至图3，第二主动轮33与第一行星轮机构20传动连接，具体的，第二主动轮33固定于第一架体21的第二表面212，第一架体21可带动第二主动轮33转动。请进一步参照图5，以五个第二从动轮32为例，五个第二从动轮32环设于第二架体31的第一安装表面311，并且五个第二从动轮32相互间隔设置，在五个第二从动轮32的中心形成有第二间隙空间70，第二主动轮33则可设置于该第二间隙空间70内，并且第二主动轮33均与上述五个第二从动轮32相啮合连接。第二主动轮33的轴线与五个第二从动轮32的轴线平行，第二主动轮33带动第二从动轮32转动并可带动第二架体31转动，当第二架体31连接外部执行机构50时，则可带动外部执行机构50转动。

在一些实施例中，第一架体21与第二主动轮33一体成型，一体成型设置可提高第一架体21与第二主动轮33传动的稳定性。或者，在其他一些实施例中，第二主动轮33可拆卸的连接于第一架体21，连接方式包括但不限于卡接或螺接等，可拆卸连接方便第一架体21或第二主动轮33更换与维护。

对于上述驱动机构40，请参照图1和图3，驱动机构40与第一行星轮机构20传动连接，用于驱动第一行星轮机构20带动第二架体31转动。具体的，第一主动轮23上设置有键槽231，该键槽231沿第一主动轮23的轴向延伸于第一主动轮23一定深度，驱动机构40上设置有输出轴41，该输出轴41可延伸并固定于键槽231内，输出轴41旋转使得第一主动轮23转动。或者，第一主动轮23上设置有输出轴(未在图中示出)，驱动机构40上设置有轴孔(未在图中示出)，输出轴延伸并固定于轴孔内，使得驱动机构40可带动第一主动轮23转动。

对于上述执行机构50，请参照图1和图3，执行机构50与第二架体31传动连接，第二架体31用于带动执行机构50运行。具体的，第二架体31上开设有插接孔314，插接孔314沿第二架体31的轴向贯穿第二架体31，执行机构50设置有插接部51，插接部51延伸并固定于插接孔314内，当第二架体31转动时，则可带动插接部51转动以使得执行机构50运行。

在一些实施例中，如图6所示，第二架体31的第二安装表面312凸设有凸台315，上述插接孔314贯穿该凸台315，本实施例中，通过在第二安装表面312凸设出凸台315，可提高第二架体31的整体强度。沿第二架体31的轴向观察，凸台315可设置为圆形、方形或多边形等，其中凸台315的轴线可设置为与第二架体31的轴线一致。

在一些实施例中，如图7所示，第一传动机构10的外表面凸设有若干第一加强座13和若干第二加强座14，若干第一加强座13环绕第一开口11布置，若干第二加强座14环绕第二开口12布置。窗帘电机在运作时，第一传动机构10通常是不会转动的，本实施例中，通过设置在第一传动机构10的外表面凸设出第一加强座13和第二加强座14，可提高第一传动机构10的整体强度，以缓解第一传动机构10的形变。在其他一些实施例中，第一传动机构10的外表面还凸设有加强筋，以进一步提高第一传动机构10的强度。

进一步的，请参照图1和图7，驱动机构40的外表面凸设有若干第三加强座42，若干第三加强座42环设于驱动机构40的靠近第一行星轮机构20的一端，若干第三加强座42用于与若干第一加强座13固定连接。第三加强部数量与第一加强部的数量一致，例如其数量均为两个、三个或四个等，一个第一加强座13对应连接一个第三加强座42，第一加强座13和第一加强座13上均设置有螺纹孔，第一加强座13和第三加强座42可通过螺钉固定连接。在其他一些实施例中，执行机构50的外表面凸设有若干第四加强座52，若干第四加强座52环设于执行机构50的靠近第二架体31的一端，若干第四加强座52用于与若干第二加强座14固定连接。通过在驱动机构40的外表面、第一传动机构10的外表面以及执行机构50的外表面均设置加强座，以提高窗帘电机整体连接的稳定性。

在其他一些实施例中，窗帘电机还包括第三行星轮机构(未在图中示出)，第三行星轮机构与第二行星轮机构30传动连接，例如，第三行星轮机构包括第三架体(未在图中示出)、第三从动轮(未在图中示出)和第三主动轮(未在图中示出)，第三主动轮与第二架体31固定，第三从动轮设置于第三架体上，第三主动轮与第三从动轮啮合连接，第二架体31转动带动第三主动轮传动，以带动第三从动轮和第三架体转动，外部执行机构50则连接第三架体，在第三架体的带动下，使得执行机构50转动，多级行星轮机构的设置，以便于增大窗帘电机的扭矩。

行星轮机构因其多行星轮形式的分流特点，使得其承载能力大，行星轮数目越多越容易发挥行星齿轮传动的优点，但行星轮数目的增加，不仅使得传动机构复杂化、设计、制造难度也增加，而且会使得其载荷均衡困难，由于邻接条件限制需减小传动比的范围。为了在尽可能多的增加行星轮的同时，保证传动机构的简单化以及载荷的均衡，本申请实施例中，以第二行星轮机构30为例，进行了相关验证实验，如下：

约定第二主动轮33的齿数为Z_a，第一传动机构10的齿数为Z_b，第二从动轮32的齿数为Z_c，第二从动轮32的个数为N_c，第二从动轮32的变位系数为x_c，第二从动轮32的齿顶高系数为

以均衡稳定的NGW行星轮机构为例，须同时满足4个条件，即同心条件、装配条件、邻接条件和传动比条件。

根据同心条件，为了保证正确的啮合，各对啮合齿轮之间的中心距必须相等，第二主动轮33与第二从动轮32的中心距，应该等于第二从动轮32和第一传动机构10的中心距，即：

对于标准齿轮(标准齿轮通常指的是齿轮模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数均为标准值，齿厚等于齿槽宽，这样的齿轮称作标准齿，标准齿轮的啮合、传动，就是标准齿轮传动)需满足：Z_a+Z_c＝Z_b-Z_a；

对于高变位齿轮(高变位齿轮是指齿轮齿顶高、齿根高发生变化，啮合角不变，等于齿轮压力角，总变位系数是0，一个齿轮正变位，另一个负变位，变位系数绝对值相等)需满足：或Z_a+2Z_c＝Z_b；

对于角变位齿轮(角变位齿轮是指啮合角发生变化，啮合角不等于齿轮压力角，总变位系数不等于0)需满足：

其中α'_t为啮合角，α'_tac为第二主动轮33和第二从动轮32啮合角，α'_tcb为第二从动轮32和第一传动机构10的啮合角。

根据装配条件，为保证各第二从动轮32均能与第二主动轮33良好啮合，没有错位现象，此时各齿轮才能不发生干涉，则需满足：

其中n为整数。

根据邻接条件，必须保证相邻两个第二从动轮32互不相碰，并留有大于一定模数倍数的间隙(如0.5倍的模数)，即第二从动轮32齿顶圆半径之和小于其中心距(例如，如图8所示，两个第二从动轮32的齿顶圆半径分别为M和N，而两个第二从动轮32的中心距为L，需满足L＞M+N)，即满足：

其中，公式的左边计算的是N_c个第二从动轮32时，相邻两个第二从动轮32中心之间的距离，公式的右边计算的是两个第二从动轮32齿顶圆半径之和(即一个第二从动轮32齿顶圆直径)。当该公式不成立时，即右边大于左边时，相邻两个第二从动轮32之间会形成直接干涉。故无法完成装配和运转。如图8所示，是可以放置6个第二从动轮32B，而不会出现第二从动轮32之间相互碰撞的情况，但如果要塞进7个、8个或更多个第二从动轮32B，如图9所示，各第二从动轮32B之间就会出现干涉。上述变量/>

和x_c的取值，是设计人员设计行星齿轮系前，已经完成的，其可参照现有技术中的设定。

根据传动比条件，通过上述图8，可以知道当设计多个行星轮时能产生更好的力矩分流效果。那么在第一传动机构10大小一定的情况下，第二从动轮32就要做得尽量小，从而避免相邻第二从动轮32之间的干涉碰撞，进而第二主动轮33就需要做的尽量大。

第二从动轮32减速比的计算公式为：

上式可以转化为：

其中，i为减速比，D_a为第二主动轮33的分度圆，D_b为第一传动机构10的分度圆，m为齿轮模数。当第二主动轮33作为驱动轮时，减速比和第一传动机构10分度圆直径成正比，和第二主动轮33分度圆直径成反比。

在第一传动机构10一定的情况下，设置更多数量的第二从动轮32个数，意味着第二从动轮32分度圆直径更小，第二主动轮33分度圆直径更大，即该级行星轮机构的减速比更小。并且，第一传动机构10的分度圆大于第二主动轮33分度圆，故行星轮机构减速比都大于2。下表1整理了几种情况第二从动轮32个数对应的减速比的取值范围：

表1

传动比，表示的是该行星轮机构中，第二主动轮33和第二从动轮32之间的转速关系比，也等于从动轮和主动轮之间的扭矩比(在不考虑能量损失的情况下)。在设计时，要考虑最大减速比，即力矩实际增大倍数需要小于能力(承载能力)增大倍数，此时才能保证较优的承载能力。

当选用3个第二从动轮32方案时，3个第二从动轮32配1个第二主动轮33，可以简化理解为承载能力扩大了3倍。而可能出现的最大减速比为13.7倍。即力矩实际增大倍数13.7远大于能力增大倍数3，故承载能力不足。

当选用4个第二从动轮32方案时，4个第二从动轮32配1个第二主动轮33，可以简化理解为承载能力扩大了4倍。而可能出现的最大减速比为6.5倍。即力矩实际增大倍数6.5大于能力增大倍数4，故承载能力略显不足。

当选用5个第二从动轮32方案时，5个第二从动轮32配1个第二主动轮33，可以简化理解为承载能力扩大了5倍。而可能出现的最大减速比为4.7倍。即力矩实际增大倍数4.7和能力增大倍数5相当，是很好的组合。

当选用6个第二从动轮32方案时，6个第二从动轮32配1个第二主动轮33，可以简化理解为承载能力扩大了6倍。而可能出现的最大减速比为3.9倍。即力矩实际增大倍数3.9小于能力增大倍数6，故承载能力略富余。

当选用7个第二从动轮32方案时，7个第二从动轮32配1个第二主动轮33，可以简化理解为承载能力扩大了7倍。而可能出现的最大减速比为3.5倍。即力矩实际增大倍数3.5小于能力增大倍数7，故承载能力富余。

当选用8个或更多第二从动轮32(行星齿轮)时，承载能力的富余会愈加明显。即发挥不出行星齿轮机构本身的优点，即便可以装下更多个数的行星齿轮，也没有实际作用。

需要补充说明的是，因为模数大小、材料种类的特性区别、加工工艺精度、运用场合、润滑方式等众多条件的不同，在实际应用领域，上面结论会产生少许偏移。

以下以4、5、6个第二从动轮32方式，各举1例，对比现有技术中的行星减速箱的扭矩性能如下表2所示：

表2

综上分析，结合窗帘电机行业行星减速箱特点，当第一传动机构10齿数取值为48-56范围内，第二主动轮33齿数取值为12-28范围内时，在设置5个或6个第二从动轮32时，可以获得极好的方案。比较结果可知，载荷能力提高至少90.0％。有些方案可以提高232.2％。

需要说明的是，为了统一比较标准，即在同等体积大小(第一传动机构10分度圆相同)，相同材料、同等应力情况下(50MPa)，取最具代表性的齿根应力和齿面接触应力这两个指标，分别比较不同方案间的载荷区别。以上比较中为了统一比较标准，为了使各方案的第一传动机构10分度圆相同，所以齿轮模数取成小数。这并非是不考虑生产工艺，而是为了完成以上纯理论分析。在实际生产中，依旧优先选用国标刀具，但完全不改变以上比较中的结果。衡量传动齿轮组的性能参数众多，如体积、重量、承载能力、寿命、噪音等。上述表2的比较是为了方便说明和理解，所以尽可能在相同条件下，进行单一变量比较。在实际工程应用中，可能是选择的综合评定方案。比如上表中6个第二从动轮32方案，可承受外载荷能力超出传动方案120％以上，可以在此基础上变化出新的衍生方案，即将齿宽减薄少许，以此减少体积，减轻重量，但载荷强度依旧强于3个第二从动轮32的传统方案。

以上是以改变齿轮数来实现综合性能的调整，在实际生产中，可以有非常多的方法来调整第二从动轮32组特性，以配合各种不同的工况要求。但综合来讲，相较于传统方案，本申请的实施例中完全可以实现在成本更低的前提下，或同等设计要求的前提下，达到更高的性能；其体积更小、重量更轻、承载能力更高、寿命更长等。

本申请的实施例中，第一传动机构10固定，第一主动轮23将动力传递至第一从动轮22，由于第一传动机构10固定不动，第一从动轮22可带动第一架体21转动，第一架体21带动第二主动轮33转动，转动的过程中又将动力从第二主动轮33传递至第二从动轮32，第二从动轮32带动第二架体31转动，最终第二架体31将动力传递至离合器或其他执行机构50。本申请中实施例中的窗帘电机，其各级行星轮机构均设置有多个从动轮，其中第二行星轮机构30采用了至少五个第二从动轮32，可增大窗帘电机的扭矩，其承载能力更强；相对于传统的平行轴传动，本申请实施例中的行星齿轮系的减速机构其噪音更小；并且，多级行星轮机构均设置于一个第一传动机构10中，结构紧凑，具有更小的体积。

第二方面，本申请的实施例还提出了一种窗帘电机传动机构的设计方法，请参照图10该方法包括：

S10，根据同心条件，确定第二主动轮的齿数与第一传动机构的齿数以及第二从动轮的齿数之间的第一关系。进一步的，若所述第二主动轮和所述第二从动轮为标准齿轮，则第一关系满足Z_a+Z_c＝Z_b-Z_a；若所述第二主动轮和所述第二从动轮为高变位齿轮，则第一关系满足Z_a+2Z_c＝Z_b；若所述第二主动轮和所述第二从动轮为角变位齿轮，则第一关系满足

其中，Z_a第二主动轮的齿数，Z_b为第一传动机构的齿数，Z_c为第二从动轮的齿数，α'_tac为第二主动轮和第二从动轮之间的啮合角，α'_tcb为第二从动轮与第一传动机构之间的啮合角。

S20，根据装配条件，确定第二主动轮的齿数以及第一传动机构的齿数与第二从动轮的个数之间的第二关系；第二关系满足

N_c为第二从动轮的个数。

S30，根据邻接条件，确定第二主动轮的齿数、第二从动轮的齿数以及第二从动轮的个数与第二从动轮的变位系数以及第二从动轮的齿顶高系数之间的第三关系；第三关系满足

x_c为第二从动轮的变位系数，/>

为第二从动轮的齿顶高系数。

S40，根据传动比条件，确定传动比与第二主动轮的齿数以及第一传动机构的齿数之间的第四关系；

i为传动比。

S50，若所述第二主动轮、第一传动机构以及第二从动轮满足所述第一关系、第二关系、第三关系以及第四关系，则确定所述第二主动轮的齿数、第一传动机构的齿数以及第二从动轮的个数。

第三方面，本申请的实施例该提出了一种电动窗帘，包括如上述任一实施例所述的窗帘电机。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种窗帘电机，其特征在于，包括：

第一传动机构；

第一行星轮机构，设置于所述第一传动机构内，并与所述第一传动机构啮合连接；

第二行星轮机构，设置于所述第一传动机构内，所述第二行星轮机构包括第二架体、第二主动轮和多个第二从动轮；所述第二主动轮与所述第一行星轮机构传动连接，所述第二从动轮可转动的连接于所述第二架体，所述第二从动轮分别与所述第二主动轮和所述第一传动机构啮合连接；

驱动机构，与所述第一行星轮机构传动连接，用于驱动所述第一行星轮机构带动所述第二架体转动；

执行机构，与所述第二架体传动连接，所述第二架体用于带动所述执行机构运行。

2.根据权利要求1所述窗帘电机，其特征在于，所述第二架体具有面向所述第一行星轮机构的第一安装表面，所述第二从动轮为至少五个，至少五个所述第二从动轮可转动的连接于所述第一安装表面。

3.根据权利要求2所述的窗帘电机，其特征在于，所述第二从动轮的数量为五至七个。

4.根据权利要求2所述的窗帘电机，其特征在于，所述第一行星轮机构包括：

第一架体，具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第二主动轮固定于所述第二表面；

第一主动轮，与所述驱动机构传动连接，所述驱动机构用于驱动所述第一主动轮转动；

至少两个第一从动轮，可转动的连接于第一表面，所述至少两个第一从动轮分别与所述第一主动轮和所述第一传动机构啮合连接。

5.根据权利要求4所述的窗帘电机，其特征在于，所述第二架体的第一安装表面凸设有至少五个第二连接轴，所述至少五个第二连接轴上均套设有所述第二从动轮；和/或，

所述第一架体的第一表面凸设有至少两个第一连接轴，所述至少两个第一连接轴上均套设有所述第一从动轮。

6.根据权利要求5所述的窗帘电机，其特征在于，所述第一从动轮为至少三个，所述至少三个第一从动轮环设于所述第一架体的第一表面以形成第一环形圈，所述第一环形圈的内圈与所述第一主动轮啮合连接，所述第一环形圈的外圈与所述第一传动机构的内圈啮合连接；

所述至少五个第二从动轮环设于所述第二架体的第一安装表面以形成第二环形圈，所述第二环形圈的内圈与所述第二主动轮啮合连接，所述第二环形圈的外圈与所述第一传动机构的内圈啮合连接。

7.根据权利要求4所述的窗帘电机，其特征在于，所述第一架体与所述第二主动轮一体成型；或者，所述第二主动轮可拆卸的连接于所述第一架体的第二表面。

8.根据权利要求4所述的窗帘电机，其特征在于，所述第一主动轮上设置有键槽，所述键槽沿所述第一主动轮的轴向设置，所述驱动机构设置有输出轴，所述输出轴延伸并固定于所述键槽内；或者，所述第一主动轮设置有输出轴，所述驱动机构设置有轴孔，所述输出轴延伸并固定于所述轴孔内；

所述第二架体开设有第一插接孔，所述执行机构设置有第一插接部，所述第一插接部插接并固定于所述第一插接孔内；或者，所述第二架体设置有第二插接部，所述执行机构设置有第二插接孔，所述第二插接部插接并固定于所述第二插接孔内。

9.根据权利要求8所述的窗帘电机，其特征在于，所述第二架体开设有第一插接孔，所述第二架体具有背离所述第一行星轮机构的第二安装表面，所述第二安装表面凸设有凸台，所述第一插接孔沿所述第二架体的轴向贯穿所述凸台。

10.根据权利要求4所述的窗帘电机，其特征在于，沿所述第一传动机构的轴向，所述第一传动机构包括相对设置的第一开口和第二开口，所述第一架体的第一表面面向所述第一开口，所述第二架体的第二安装表面面向所述第二开口；

所述第一传动机构的外表面凸设有若干第一加强座和若干第二加强座，所述若干第一加强座环绕所述第一开口布置，所述若干第二加强座环绕所述第二开口布置。

11.根据权利要求10所述的窗帘电机，其特征在于，所述驱动机构的外表面凸设有若干第三加强座，所述若干第三加强座环设于所述驱动机构的靠近所述第一行星轮机构的一端，所述若干第三加强座用于与所述若干第一加强座固定连接；和/或，

所述执行机构的外表面凸设有若干第四加强座，所述若干第四加强座环设于所述执行机构的靠近所述第二架体的一端，所述若干第四加强座用于与所述若干第二加强座固定连接。

12.一种窗帘电机传动机构的设计方法，其特征在于，包括：

根据同心条件，确定第二主动轮的齿数与第一传动机构的齿数以及第二从动轮的齿数之间的第一关系；

根据装配条件，确定第二主动轮的齿数以及第一传动机构的齿数与第二从动轮的个数之间的第二关系；

根据邻接条件，确定第二主动轮的齿数、第二从动轮的齿数以及第二从动轮的个数与第二从动轮的变位系数以及第二从动轮的齿顶高系数之间的第三关系；

根据传动比条件，确定传动比与第二主动轮的齿数以及第一传动机构的齿数之间的第四关系；

若所述第二主动轮、第一传动机构以及第二从动轮满足所述第一关系、第二关系、第三关系以及第四关系，则确定所述第二主动轮的齿数、第一传动机构的齿数以及第二从动轮的个数。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据同心条件，确定第二主动轮的齿数与第一传动机构的齿数以及第二从动轮的齿数之间的第一关系包括：

若所述第二主动轮和所述第二从动轮为标准齿轮，则第一关系满足Z_a+Z_c＝Z_b-Z_a；

若所述第二主动轮和所述第二从动轮为高变位齿轮，则第一关系满足Z_a+2Z_c＝Z_b；

若所述第二主动轮和所述第二从动轮为角变位齿轮，则第一关系满足

其中，Z_a第二主动轮的齿数，Z_b为第一传动机构的齿数，Z_c为第二从动轮的齿数，α’_tac为第二主动轮和第二从动轮之间的啮合角，α’_tcb为第二从动轮与第一传动机构之间的啮合角。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

所述第二关系满足

所述第三关系满足

所述第四关系满足

其中，N_c为第二从动轮的个数，x_c为第二从动轮的变位系数，

为第二从动轮的齿顶高系数。

15.一种电动窗帘，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的窗帘电机。

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