CN212012387U - 一种紧凑式行星齿轮差速减速电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紧凑式行星齿轮差速减速电机。它包括具有空心输出轴的驱动电机以及行星齿轮减速机，行星齿轮减速机包括减速机壳以及内齿套，减速机壳内具有差速器总成与减速齿轮组，差速器总成上连接有左半轴和右半轴，右半轴从空心输出轴内穿出，输出空心轴通过内花键与减速齿轮组的外花键配合连接，驱动电机输出的扭矩通过输出到减速齿轮组经过减速后将扭矩输出到差速器总成并将扭矩分别传递到左半轴和右半轴实现左右两端同时输出扭矩。其优点是：不但结构紧凑，大大降低了体积，减轻了整体重量，大大减少了投入的成本且维护保养成本也很低，动力传递稳定性好，安全性能好，实现左右同时输出不同值扭矩以及左右同时输出不同的转速的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种减速电机，具体地说是一种紧凑式行星齿轮差速减速电机，属于电机和新能源汽车技术领域。
背景技术
由于能耗和污染问题日益严重，国家政策大力支持引导新能源汽车的发展，随着人们环保意识的增强和新能源汽车制造技术的进步，尤其是续航能力的提升以及成本的降低，新能源汽车发展越来越好，新能源汽车也成为行业未来增长的重点方向，传统的驱动电机通常都是在电机壳体内设置有电磁铁的线圈和铁芯，由此使得整个驱动电机的重量很重且存在铁芯等部件，容易存在无法克服的磁阻尼及铁损问题，使得驱动功率高，存在铁损发热问题，使得电机运行温升高，由此使其稳定性差，从而降低了使用的可靠性和安全性能，而且维护保养成本很高，另外，当需要进行差速输出扭矩时，需要单独设计差速器，使其整体体积庞大、制造成本高且差速输出效果并不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种集成化程度高、重量轻、整体体积小并能实现两边同时输出增大扭矩的紧凑式行星齿轮差速减速电机。
为了解决上述技术问题，本发明的紧凑式行星齿轮差速减速电机，包括具有空心输出轴的驱动电机以及设置在驱动电机一侧的行星齿轮减速机，行星齿轮减速机包括减速机壳以及安装在减速机壳与驱动电机之间的内齿套，减速机壳内具有与驱动电机同轴排布的差速器总成与差速器总成配合的减速齿轮组，差速器总成上连接有左半轴和右半轴，右半轴从空心输出轴内穿出，空心输出轴通过内花键与减速齿轮组的外花键配合连接并能够与内齿套之间进行动力传递，驱动电机输出的扭矩通过空心输出轴将扭矩输出到减速齿轮组经过减速后将扭矩输出到差速器总成，差速器总成经过差速将扭矩分别传递到左半轴和右半轴实现左右两端同时输出扭矩。
所述差速器总成上连接有减速齿轮组支架，所述减速机壳的外侧设置有用于将差速器总成密封安装的减速机端盖，所述驱动电机的外侧安装有电机端盖。
所述减速齿轮组包括安装在减速齿轮组支架上的行星齿轮以及与行星齿轮啮合的太阳齿轮，所述空心输出轴通过内花键与太阳齿轮的外花键配合连接，所述行星齿轮与齿套配合安装。
所述左半轴和右半轴的外侧端均安装有端面齿法兰。
所述减速机壳与减速齿轮组支架之间、减速机端盖与差速器总成之间以及减速机端盖与左半轴之间均安装有轴承。
所述驱动电机的空心输出轴上套有左转子磁轭和右转子磁轭，所述空心输出轴上还通过轴承安装有位于左转子磁轭和右转子磁轭外的左端盖和右端盖，左端盖和右端盖之间固定安装有位于左转子磁轭和右转子磁轭之间的定子线圈盘，左转子磁轭和右转子磁轭与定子线圈盘之间留有间隙，所述左转子磁轭和右转子磁轭的相对面上分别固定安装有均匀排布且与定子线圈盘的两个侧端面对应的左转子磁极和右转子磁极。
所述左转子磁轭和右转子磁轭均为扁平的盘状结构，所述左转子磁轭和右转子磁轭相对布置并固定安装为一体。
所述定子线圈盘内分三层压装有三组线圈，每层的一组线圈分别连接一根导线，导线通过空心输出轴内部穿出。
每组所述线圈的形状与绕线结构一致，每组所述线圈均由多个轴线与空心输出轴平行的小线圈组成，小线圈的中心分别与空心输出轴的轴心等距，三组线圈等角距错位排列。
所述左转子磁极与定子线圈盘左侧端面上的各组所述线圈对应，相邻的各个左转子磁极的磁性相反；所述右转子磁轭与定子线圈盘右侧端面上的各组所述线圈对应，相邻的各个右转子磁轭的磁性相反。
本发明的优点在于：
由于设置的具有空心输出轴的驱动电机以及设置在驱动电机一侧的行星齿轮减速机，驱动电机输出的扭矩通过空心输出轴将扭矩输出到减速齿轮组经过减速后将扭矩输出到差速器总成，差速器总成经过差速将扭矩分别传递到左半轴和右半轴实现左右两端同时输出扭矩，实现驱动差速减速电机两边同时输出减速差速后增大的扭矩功能，将行星齿轮减速机、差速器和驱动电机巧妙地集成为一体式的结构，不但结构紧凑，大大降低了体积，减轻了整体重量，大大减少了投入的成本且维护保养成本也很低，而且动力传递稳定性好，安全性能好，尤其是可以实现左右同时输出不同值扭矩以及左右同时输出不同的转速的目的，适用性广，特别适用于新能源汽车车桥，另外，设计扁平且紧凑化的盘式驱动电机，以永久磁铁代替电磁铁省去了磁场发生部分的线圈和铁芯，进一步缩小了整体体积以及占用空间，还实现了电机无铁芯化，消除了传统永磁电机无法克服的磁阻尼及铁损问题，降低了驱动功率，减少了铁损发热源，还降低了电机运行温升，由此提高了永磁电机的效率和可靠性。
附图说明
图1为本发明紧凑式行星齿轮差速减速电机的剖面结构示意图；
图2为本发明中转子线圈上的线圈布置结构示意图；
图3为本发明中转子磁极与线圈对应关系结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的紧凑式行星齿轮差速减速电机作进一步详细说明。
实施例一：
如图所示，本发明的紧凑式行星齿轮差速减速电机，包括具有空心输出轴1的驱动电机2以及设置在驱动电机一侧的行星齿轮减速机3，行星齿轮减速机3包括减速机壳8以及安装在减速机壳8与驱动电机2 之间的内齿套10，减速机壳8内具有与驱动电机2同轴排布的差速器总成4与差速器总成配合行星齿轮12以及与行星齿轮啮合的太阳齿轮13，行星齿轮12与太阳齿轮13构成减速齿轮组5，差速器总成上连接有减速齿轮组支架9，具体地说，行星齿轮12安装在减速齿轮组支架9上，太阳齿轮13与行星齿轮啮合，减速机壳8的外侧设置有用于将差速器总成密封安装的减速机端盖22，减速机壳8的另外一侧的内齿套10则用来与行星齿轮配合，驱动电机1的外侧安装有电机端盖11，差速器总成4上连接有左半轴6和右半轴7，左半轴6从减速机端盖22内伸出，左半轴6与减速机端盖22之间安装有轴承，同时还在减速机端盖22的外侧安装有左油封端盖23，右半轴7从空心输出轴1以及电机端盖11 内穿出，右半轴7与电机端盖11之间安装有轴承，同时还在电机端盖 11的外侧安装有右油封端盖24，具体地说，差速器总成的外壳与减速齿轮组支架(行星齿轮支架)9相连，差速器总成的半轴齿轮分别与右半轴和左半轴相连接，空心输出轴1通过内花键与太阳齿轮13的外花键配合连接，行星齿轮12则与齿套10啮合配合，由此实现了动力传递，通过接通电源，驱动电机通过空心轴输出扭矩，驱动电机2输出的扭矩通过空心输出轴1将扭矩输出到减速齿轮组5经过减速后将扭矩输出到差速器总成4，差速器总成4经过差速将扭矩分别传递到左半轴6和右半轴7实现减速差速后左右两端同时输出扭矩，输出的转速降低，输出的扭矩增大，另外，驱动电机输出转速通过行星齿轮减速机减速后，经过差速器差速后，传递到左、右半轴，实现左、右半轴输出转速不一致，本发明巧妙地将电机、行星齿轮减速机、差速器集成一体，驱动电机输出扭矩到行星齿轮减速机，经过差速器差速，既可实现电机左右半轴同时输出扭矩，又可自动实现差速，满足新能源汽车两边车轮的需求，尤其是驱动电机、行星齿轮减速机、差速器纵向一字连接，将电机外壳、减速机外壳与车桥壳体集成一体，作为新能源车桥桥壳的一部分，结构紧凑，节省空间，重量大大减轻。
进一步地，所说的左半轴6和右半轴7的外侧端均安装有端面齿法兰，减速机壳8与减速齿轮组支架9之间、减速机端盖9与差速器总成 4之间以及减速机端盖9与左半轴6之间均安装有轴承。
实施例二：
在实施例一的基础上，本发明的驱动电机的空心输出轴1上套有左转子磁轭14和右转子磁轭15，空心输出轴1上还通过轴承安装有位于左转子磁轭14和右转子磁轭15外的左端盖16和右端盖17，左端盖16 和右端盖17之间固定安装有位于左转子磁轭14和右转子磁轭15之间的定子线圈盘18，左转子磁轭14和右转子磁轭15与定子线圈盘6之间留有间隙，也就是说左转子磁轭14、右转子磁轭15、左端盖16、右端盖17以及定子线圈盘18同轴排列，定子线圈盘18为具有内孔的环状结构，定子线圈盘18的外围固定在左端盖16和右端盖17之间，定子线圈盘18的内侧边端位于左转子磁轭14和右转子磁轭15的内侧之间，由此使得作为定子的定子线圈盘18嵌套在空心电机轴外与空心输出轴相对固定，左转子磁轭14和右转子磁轭15的相对面上分别固定安装有均匀排布且与定子线圈盘18的两个侧端面对应的左转子磁极19和右转子磁极20，所说的左转子磁极19和右转子磁极20均为朝向定子线圈盘的多块均匀排布的磁钢；左转子磁轭14和右转子磁轭15均为扁平的盘状结构，左转子磁轭14和右转子磁轭15相对布置并固定安装为一体，具体地说，通过空心输出轴径向定心和轴向定位，同时通过螺栓将左转子磁轭和右转子磁轭联接在一起，
进一步地，所说的定子线圈盘18内分三层压装有三组线圈21，每一组线圈21分别连接一根导线，导线通过空心输出轴1内部穿出，定子线圈盘6作为定子，与空心输出轴相对固定，三组线圈中的每一组线圈21的形状与绕线结构一致，每一组线圈21由多个轴线与空心输出轴平行的小线圈组成，小线圈的中心分别与空心输出轴的轴心等距，三组线圈等角距错位排列，另外，左转子磁极19与定子线圈盘18左侧端面上的各组线圈对应，相邻的各个左转子磁极19的磁性相反；右转子磁轭15与定子线圈盘18右侧端面上的各组所述线圈对应，相邻的各个右转子磁轭15的磁性相反。
Claims (10)
1.一种紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：包括具有空心输出轴（1）的驱动电机（2）以及设置在驱动电机一侧的行星齿轮减速机（3），所述行星齿轮减速机（3）包括减速机壳（8）以及安装在减速机壳（8）与驱动电机（2）之间的内齿套（10），所述减速机壳（8）内具有与驱动电机（2）同轴排布的差速器总成（4）以及与差速器总成配合的减速齿轮组（5），所述差速器总成（4）上连接有左半轴（6）和右半轴（7），所述右半轴（7）从空心输出轴（1）内穿出，所述空心输出轴（1）通过内花键与减速齿轮组（5）的外花键配合连接并能够与内齿套（10）之间进行动力传递，所述驱动电机（2）输出的扭矩通过空心输出轴（1）将扭矩输出到减速齿轮组（5）经过减速后将扭矩输出到差速器总成（4），所述差速器总成（4）经过差速将扭矩分别传递到左半轴（6）和右半轴（7）实现左右两端同时输出扭矩。
2.按照权利要求1所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述差速器总成上连接有减速齿轮组支架（9），所述减速机壳（8）的外侧设置有用于将差速器总成密封安装的减速机端盖（22），所述驱动电机（2）的外侧安装有电机端盖（11）。
3.按照权利要求2所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述减速齿轮组（5）包括安装在减速齿轮组支架（9）上的行星齿轮（12）以及与行星齿轮啮合的太阳齿轮（13），所述空心输出轴（1）通过内花键与太阳齿轮（13）的外花键配合连接，所述行星齿轮（12）与齿套（10）配合安装。
4.按照权利要求1、2或3所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述左半轴（6）和右半轴（7）的外侧端均安装有端面齿法兰。
5.按照权利要求4所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述减速机壳（8）与减速齿轮组支架（9）之间、减速机端盖（22）与差速器总成（4）之间以及减速机端盖（22）与左半轴（6）之间均安装有轴承。
6.按照权利要求1、2、3或5所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述驱动电机的空心输出轴（1）上套有左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15），所述空心输出轴（1）上还通过轴承安装有位于左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15）外的左端盖（16）和右端盖（17），左端盖（16）和右端盖（17）之间固定安装有位于左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15）之间的定子线圈盘（18），左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15）与定子线圈盘（18）之间留有间隙，所述左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15）的相对面上分别固定安装有均匀排布且与定子线圈盘（18）的两个侧端面对应的左转子磁极（19）和右转子磁极（20）。
7.按照权利要求6所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15）均为扁平的盘状结构，所述左转子磁轭（14）和右转子磁轭（15）相对布置并固定安装为一体。
8.按照权利要求7所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述定子线圈盘（18）内分三层压装有三组线圈（21），每层的一组线圈分别连接一根导线，导线通过空心输出轴（1）内部穿出。
9.按照权利要求8所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：每组所述线圈（21）的形状与绕线结构一致，每组所述线圈（21）均由多个轴线与空心输出轴平行的小线圈组成，小线圈的中心分别与空心输出轴的轴心等距，三组线圈等角距错位排列。
10.按照权利要求9所述的紧凑式行星齿轮差速减速电机，其特征在于：所述左转子磁极（19）与定子线圈盘（18）左侧端面上的各组所述线圈对应，相邻的各个左转子磁极（19）的磁性相反；所述右转子磁轭（15）与定子线圈盘（18）右侧端面上的各组所述线圈对应，相邻的各个右转子磁轭（15）的磁性相反。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112855894A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-28 | 陆颖怡 | 一种无人机用单向斜齿轮 |
| WO2024045209A1 (zh) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | 重庆拓思动力科技有限公司 | 通用动力单元输出轴分体连接结构 |
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2019
- 2019-08-28 CN CN201921407982.0U patent/CN212012387U/zh active Active
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| CN112855894A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-28 | 陆颖怡 | 一种无人机用单向斜齿轮 |
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