CN210839221U - 一种行星齿轮系减速电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行星齿轮系减速电机，包括电机、齿圈、上端盖以及穿过上端盖并伸入齿圈内的输出轴，齿圈的内壁设有内齿，齿圈的圆周内侧设有与所述内齿啮合传动的行星齿轮机构，行星齿轮机构包括一级或多级行星架，每级行星架上设有多个行星轮，电机的输出端伸入齿圈内并与最接近电机的行星轮传动连接，输出轴与最接近输出轴的行星架传动连接；齿圈的圆周外侧设有一个或多个凸耳，凸耳上沿齿圈的轴向设有螺钉孔，螺钉孔内设有将上端盖、齿圈以及电机固定连接的长螺钉，所述齿圈采用粉末冶金材料或者塑胶材料制成。本实用新型将齿圈的外圈由传统的整圆改为带有凸耳的径向厚度不等的结构，实现齿圈制造工艺多元化，减少生产成本。

Description

一种行星齿轮系减速电机

技术领域

本实用新型涉及减速电机领域，尤其涉及一种行星齿轮系减速电机。

背景技术

目前现有家用电器中的行星齿轮系减速箱电机通常使用一个直流电机外加一个行星齿轮系减速箱，减速箱负责传递直流电机产生的转速和扭矩，从而带动从动机构运转。减速箱由多级行星齿轮系构成，行星齿轮系共用一个齿圈，齿圈通过螺钉与减速箱的端盖固定，从而使整个减速箱固定。

目前现有的产品的齿圈外圈都是一个整圆，在齿圈轴向方向有4个圆柱孔，齿圈材料为粉末冶金材料。这样在保证了4个孔周围的壁厚之后，没有孔的部分壁厚会很大，对于粉末冶金的工艺来讲，这样的结构会造成很大的材料浪费，同时会减速箱的重量大大增加。并且通过计算值之后发现用塑胶材料也可以满足强度要求，如果用注塑工艺，使用现有齿圈的结构完成钻孔后会使局部的壁厚很大，这样会造成缩孔等缺陷，因此注塑工艺制作的齿圈无法得到广泛应用，同时也无法实现减速箱的轻量化设计。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中减速箱齿圈外圈是一个整圆，导致齿圈壁厚较大，若采用粉末冶金材料制作，会大大增加减速箱的重量；若注塑工艺制作，会造成缩孔现象发生，导致减速箱无法正常拆装的技术问题，本实用新型提供了一种行星齿轮系减速电机来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种行星齿轮系减速电机，包括电机、齿圈、上端盖以及穿过上端盖并伸入齿圈内的输出轴，齿圈的内壁设有内齿，齿圈的圆周内侧设有与所述内齿啮合传动的行星齿轮机构，行星齿轮机构包括一级或多级行星架，每级行星架上设有多个行星轮，电机的输出端伸入齿圈内并与最接近电机的行星轮传动连接，输出轴与最接近输出轴的行星架传动连接；齿圈的圆周外侧设有一个或多个凸耳，凸耳上沿所述齿圈的轴向设有螺钉孔，螺钉孔内设有将上端盖、齿圈以及电机固定连接的长螺钉，所述齿圈采用粉末冶金材料或者塑胶材料制成。

进一步的，所述行星齿轮机构包括一级行星架、二级行星架、与一级行星架转动连接的一级行星轮、与一级行星架转动连接的一级太阳轮、以及与二级行星架转动连接的二级行星轮，电机的输出端设有马达齿，马达齿与一级行星轮啮合传动，一级太阳轮与二级行星轮啮合，一级行星轮和二级行星轮同时与齿圈啮合传动，输出轴与二级行星架传动连接。

进一步的，一级行星架的一端设有一级行星轮轴，另一端设有一级太阳轮轴，一级行星轮套在一级行星轮轴上，一级太阳轮套在一级太阳轮轴上；二级行星架的一端设有二级行星轮轴，二级行星轮套在二级行星轮轴上。

进一步的，所述输出轴与所述上端盖的接触面上设置有与所述上端盖过盈配合的轴套，输出轴穿过轴套并与轴套间隙配合。

进一步的，所述输出轴上设有位于所述上端盖的两端、适于限制输出轴轴向位移的内限位结构和外限位结构。

优选的，所述内限位结构为挡圈或者由所述输出轴的侧面沿径向延伸的台阶；所述外限位结构为挡圈或者由所述输出轴的侧面沿径向延伸的台阶。

优选的，所述轴套上靠近所述行星齿轮机构的一端具有沿径向凸起的凸台结构；所述内限位结构位于所述行星齿轮机构和所述凸台结构之间。

优选的，与所述二级行星架连接的所述输出轴的端部设置扁势结构，二级行星架的圆周内侧设有与所述扁势结构相匹配的连接孔。

进一步的，所述电机与齿圈之间还设置有下端盖，所述下端盖与所述电机通过短螺钉固定连接，上端盖、齿圈和下端盖通过长螺钉固定连接。

优选的，所述上端盖的内端面和所述下端盖的内端面分别设置有垫片。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述的行星齿轮系减速电机，将齿圈的外圈由传统的整圆改为带有凸耳的径向厚度不等的结构，凸耳处的径向厚度将大，用于安装螺钉，从而使齿圈的厚度减薄，减少生产成本，并且当使用注塑工艺制作齿圈，齿圈中厚度较薄的部位可以提高钻孔膨胀空间，避免齿圈钻孔后厚度增加时影响减速箱正常装配，也可以避免使用过程中螺钉孔收缩变形，从而可以实现减速箱的轻量化设计。

(2)本实用新型中所述输出轴上设置有内限位结构和外限位结构，内限位结构位于上端盖的内侧一端，外限位结构位于上端盖的外侧一端，通过内限位结构和外限位结构与上端盖的轴向相对固定实现输出轴的轴向限位。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型所述行星齿轮系减速电机的具体实施方式的分解示意图；

图2是本实用新型所述行星齿轮系减速电机的剖面示意图；

图3是图2中a处放大图；

图4是本实用新型中所述齿圈的结构示意图；

图5是本实用新型中所述输出轴与行星架的连接关系示意图。

图中，1、电机，2、齿圈，201、凸耳，202、圆弧面，203、内齿，204、螺钉孔，3、上端盖，4、下端盖，5、输出轴，6、一级行星轮，7、一级行星架，8、一级太阳轮，9、二级行星轮，10、二级行星架，11、长螺钉，12、短螺钉，13、垫片，14、轴套，1401、凸台结构，15、内限位结构，16、外限位结构，17、马达齿，18、一级行星轮轴，19、二级行星轮轴，20、连接孔，21、扁势结构。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“一级”、“二级”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图4所示，一种行星齿轮系减速电机，包括电机1、齿圈2、上端盖3以及穿过上端盖3并伸入齿圈2内的输出轴5，电机1优选用直流电机1，上端盖3、齿圈2和电机1形成所述行星齿轮系减速箱的外壳，齿圈2的内壁设有内齿203，齿圈2的圆周内侧设有与内齿203啮合传动的行星齿轮机构，采用行星齿轮机构是由于行星齿轮机构具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力强、传递功率范围及传动范围大、效率高、寿命长等特点，特别适用于家用电器中。行星齿轮机构包括一级或多级行星架，每级行星架上设有多个行星轮，电机1的输出端伸入齿圈2内并与最接近电机1的行星轮传动连接，输出轴5与最接近输出轴5的行星架传动连接；齿圈2的圆周外侧设有一个或多个凸耳201，凸耳201上沿齿圈2的轴向设有螺钉孔204，螺钉孔204内设有将上端盖3、齿圈2以及电机1固定连接的长螺钉11，齿圈2采用粉末冶金材料或者塑胶材料制成。如图4所示，齿圈2的圆周外侧设有四个凸耳201，四个凸耳201沿圆周方向均匀布置，凸耳201部位用于设置螺钉孔204，相邻凸耳201之间的齿圈2外侧为圆弧面202，圆弧面202与内齿203的齿根之间的距离(即圆弧面202处齿圈2的厚度)为20～26cm，凸耳201与内齿203的齿根之间的距离(即凸耳201处齿圈2的厚度)为35～42cm，因此与传统结构相比，齿圈2上除去凸耳201以外的圆周弧段的厚度较小，当使用粉末冶金材料制造齿圈2时，有螺钉孔204的凸耳201处和无螺钉孔204的圆弧面202处厚度上用料相同，在提高零件重量均衡化的前提下减少了材料的浪费；当使用注塑工艺制造齿圈2时，由于圆弧面202向内凹陷，因此当本实用新型安装在电器内部时圆弧面202处存在变形空间，当钻孔使局部产生形变时，圆弧面202与凸耳201之间的径向间隙可以作为变形空间，因此不会因齿圈2的厚度增加造成螺钉孔204受到挤压，进而引起缩孔现象发生。因此，本实用新型既可以使用粉末冶金材料制造成本较低的齿圈2，也可以采用注塑工艺制造质量轻、使用寿命长、生产成本低的齿圈2。

在本实用新型的一个具体实施例中，电机1与齿圈2之间还设置有下端盖4，下端盖4与电机1通过短螺钉12固定连接，上端盖3、齿圈2和下端盖4通过长螺钉11固定连接。短螺钉12穿过下端盖4固定在电机1上，长螺钉11依次穿过上端盖3和齿圈2的螺钉孔204固定在下端盖4上。作为优选的，上端盖3的内端面和下端盖4的内端面分别设置有垫片13，由于上端盖3和下端盖4与内部活动部件之间存在转速差，使用垫片13过渡可以减少相邻部件之间的转速干扰。

在本实用新型的一个具体实施例中，行星齿轮机构采用两级行星架，具体的，如图1和图3所示，包括一级行星架7、二级行星轮架10、与一级行星架7转动连接的一级行星轮6、与一级行星架7转动连接的一级太阳轮8、以及与二级行星轮架10转动连接的二级行星轮9，电机1的输出端设有马达齿17，马达齿17与一级行星轮6啮合传动，一级太阳轮8与二级行星轮9啮合，一级行星轮6和二级行星轮9同时与齿圈2啮合传动，输出轴5与二级行星轮架10传动连接。如图1所示，一级行星轮6和二级行星轮9各设置有三个，并且分别绕一级行星架7和二级行星轮架10的中心圆周均匀布置，一级行星轮6与二级行星轮9、一级行星架7与二级行星轮架10的参数相同，保证一级行星轮6和二级行星轮9能够同时与齿圈2啮合。

一级行星架7的一端设有一级行星轮轴18，另一端设有一级太阳轮8轴，一级行星轮6套在一级行星轮轴18上，一级太阳轮8套在一级太阳轮8轴上；二级行星轮架10的一端设有二级行星轮轴19，二级行星轮9套在二级行星轮轴19上。一级行星轮6与一级行星轮轴18一一对应，一级太阳轮8轴与一级行星架7同轴设置，二级行星轮9与二级行星轮轴19一一对应。

马达齿17通过过盈配合方式固定在电机1的输出端，马达齿17将电机1的扭矩传递至一级行星轮6，一级行星轮6自转的同时也绕一级行星架7的中心旋转，即一级行星轮6的中心绕一级行星架7的中心作旋转运动，从而带动一级行星架7旋转，由于一级行星轮6与齿圈2的内齿203啮合，因此一级行星轮6带动齿圈2转动，齿圈2带动二级行星轮9转动，一级太阳轮8与三个二级行星轮9同时啮合，使二级行星轮9绕二级行星轮架10的中心旋转，输出轴5与二级行星轮架10同步旋转。

输出轴5与二级行星轮架10的转动连接方式可以为但不仅限于如下结构：如图1和图5所示，与二级行星轮架10连接的输出轴5的端部设置扁势结构21，二级行星轮架10的圆周内侧设有与扁势结构21相匹配的连接孔20。此时输出轴5的端部可以以间隙配合方式插入至连接孔20内，既可以减少安装工具的使用，又可以满足输出轴5与二级行星轮架10同步旋转的功能。

在本实用新型的又一具体实施例中，输出轴5与上端盖3的接触面上设置有与上端盖3过盈配合的轴套14，输出轴5穿过轴套14并与轴套14间隙配合，输出轴5上设有位于上端盖3的两端、适于限制输出轴5轴向位移的内限位结构15和外限位结构16。轴套14与上端盖3为间隙配合，使轴套14与上端盖3能够相对转动，轴套14用于支撑输出轴5。内限位结构15和外限位结构16需要抵在轴向固定部件的两端，用于限制输出轴5的轴向位移。具体的，外限位结构16设置于上端盖3的轴向外侧，抵在上端盖3的端面上，内限位结构15位于垫片13的轴向内侧，抵在垫片13的端面上。

内限位结构15可以为挡圈或者由输出轴5的侧面沿径向延伸的台阶；外限位结构16为挡圈或者由输出轴5的侧面沿径向延伸的台阶。如图1和图3所示，内限位结构15为由输出轴5的侧面沿径向延伸的台阶、外限位结构16为挡圈。

由于轴套14与输出轴5为分体式结构，轴套14在旋转过程中具有轴向位移趋势，从而使输出轴5表面受到较大的轴向剪切应力，为了减少轴套14与输出轴5之间的轴向剪切应力，轴套14上靠近行星齿轮机构的一端具有沿径向凸起的凸台结构1401；内限位结构15位于行星齿轮机构和凸台结构1401之间。具体的，上端盖3靠近内端面的圆周内侧设置有环形槽，凸台结构1401与环形槽配合设置，轴套14的另一端与上端盖3的外端面平齐，通过凸台结构1401和外限位结构16实现轴套14的轴向限位。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种行星齿轮系减速电机，其特征在于，包括：

电机(1)、齿圈(2)、上端盖(3)以及穿过上端盖(3)并伸入齿圈(2)内的输出轴(5)，齿圈(2)的内壁设有内齿(203)，齿圈(2)的圆周内侧设有与所述内齿(203)啮合传动的行星齿轮机构，行星齿轮机构包括一级或多级行星架，每级行星架上设有多个行星轮，电机(1)的输出端伸入齿圈(2)内并与最接近电机(1)的行星轮传动连接，输出轴(5)与最接近输出轴(5)的行星架传动连接；

齿圈(2)的圆周外侧设有一个或多个凸耳(201)，凸耳(201)上沿所述齿圈(2)的轴向设有螺钉孔(204)，螺钉孔(204)内设有将上端盖(3)、齿圈(2)以及电机(1)固定连接的长螺钉(11)，所述齿圈(2)采用粉末冶金材料或者塑胶材料制成。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述行星齿轮机构包括一级行星架(7)、二级行星架(10)、与一级行星架(7)转动连接的一级行星轮(6)、与一级行星架(7)转动连接的一级太阳轮(8)、以及与二级行星架(10)转动连接的二级行星轮(9)，电机(1)的输出端设有马达齿(17)，马达齿(17)与一级行星轮(6)啮合传动，一级太阳轮(8)与二级行星轮(9)啮合，一级行星轮(6)和二级行星轮(9)同时与齿圈(2)啮合传动，输出轴(5)与二级行星架(10)传动连接。

3.根据权利要求2所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：一级行星架(7)的一端设有一级行星轮轴(18)，另一端设有一级太阳轮(8)轴，一级行星轮(6)套在一级行星轮轴(18)上，一级太阳轮(8)套在一级太阳轮(8)轴上；

二级行星架(10)的一端设有二级行星轮轴(19)，二级行星轮(9)套在二级行星轮轴(19)上。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述输出轴(5)上设有位于所述上端盖(3)的两端、适于限制输出轴(5)轴向位移的内限位结构(15)和外限位结构(16)。

5.根据权利要求4所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述输出轴(5)与所述上端盖(3)的接触面上设置有与所述上端盖(3)过盈配合的轴套(14)，所述输出轴(5)穿过轴套(14)并与轴套(14)间隙配合。

6.根据权利要求4所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述内限位结构(15)为挡圈或者由所述输出轴(5)的侧面沿径向延伸的台阶；所述外限位结构(16)为挡圈或者由所述输出轴(5)的侧面沿径向延伸的台阶。

7.根据权利要求5所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述轴套(14)上靠近所述行星齿轮机构的一端具有沿径向凸起的凸台结构(1401)；所述内限位结构(15)位于所述行星齿轮机构和所述凸台结构(1401)之间。

8.根据权利要求2所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：与所述二级行星架(10)连接的所述输出轴(5)的端部设置扁势结构(21)，二级行星架(10)的圆周内侧设有与所述扁势结构(21)相匹配的连接孔(20)。

9.根据权利要求1所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述电机(1)与齿圈(2)之间还设置有下端盖(4)，所述下端盖(4)与所述电机(1)通过短螺钉(12)固定连接，上端盖(3)、齿圈(2)和下端盖(4)通过长螺钉(11)固定连接。

10.根据权利要求9所述的行星齿轮系减速电机，其特征在于：所述上端盖(3)的内端面和所述下端盖(4)的内端面分别设置有垫片(13)。

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