CN212231263U

CN212231263U - 一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构

Info

Publication number: CN212231263U
Application number: CN202021107630.6U
Authority: CN
Inventors: 毛宽民; 周磊
Original assignee: Huanyi Electromagnetic Technology Yichang Co ltd
Current assignee: Huanyi Electromagnetic Technology Yichang Co ltd
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2020-12-25
Anticipated expiration: 2030-06-15

Abstract

本实用新型公开一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，包括壳体、前行星架和后行星架，以及安装在所述壳体内相啮合的太阳轮和行星轮；所述太阳轮的驱动主轴上均匀布置的永磁体，所述永磁体相对设置有定子组件；所述定子组件包括有定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯为一体成型或组合式的环形结构，所述定子铁芯固定安装在所述壳体的内壁上；本实用新型齿轮机构简单，无中间转换环节，驱动主轴直接作用于太阳轮上，旋转推力大，耗能少，转速容易控制；转子与所述驱动主轴共用，定子基座与所述壳体共用，优化了驱动结构，使得传动的效率更高。

Description

一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构

技术领域

本实用新型涉及齿轮传动技术领域技术领域，具体涉及到一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构。

背景技术

在行星齿轮系中，支承行星齿轮轴并绕中心齿轮轴线转动的构件称行星架，在行星齿轮系中多属基本构件。行星架的结构形式多种多样，可能是一个转臂、也可能是回转的机体。通常每个行星轮系中会设置一根驱动主轴，驱动主轴与电机连接，以驱动各级齿轮转动和传动。

如中国实用新型专利(公开号：CN208698482U)在2019年公开了一种三行星排三电机混合动力驱动装置，包括动力输出齿轮、发动机、辅助电机、第一驱动电机、第二驱动电机、离合器、第一齿圈、第一行星轮、第一太阳轮、第一行星轮架、第二齿圈、第二行星轮、第二太阳轮、第二行星轮架、第三齿圈、第三行星轮、第三太阳轮、第三行星轮架。发动机通过离合器与第三太阳轮进行连接；辅助电机与第三行星轮架进行连接；第一驱动电机与第一太阳轮进行连接；第二驱动电机与第二行星轮架进行连接；第一齿圈与动力输出齿轮外啮合连接。该驱动装置需要使用到多个驱动电机，每个驱动电机分别与驱动主轴连接，结构复杂。

现有的驱动主轴与电机连接时，需要设置较多的中间连接结构，而且电机需要单独布设和固定，使得整个装置的结构复杂、体积庞大；而且驱动力会有损耗，电机效率不够高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，包括壳体、前行星架和后行星架，以及安装在所述壳体内的太阳轮和行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮相啮合连接；所述太阳轮的驱动主轴贯穿所述前行星架并连接有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括绕所述驱动主轴均匀布置的永磁体、以及与所述永磁体相对设置定子组件；所述定子组件包括有定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯为一体成型或组合式的环形结构，所述定子铁芯固定安装在所述壳体的内壁上。

本实用新型齿轮机构简单，通过永磁同步电机直驱，无中间转换环节，驱动主轴直接作用于太阳轮上，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述永磁体为所述定子铁芯提供一个径向上旋转的磁场，促使所述定子组件为所述驱动主轴提供轴线旋转的力矩，直接驱动太阳轮和行星轮进行工作。

本齿轮机构直接使用所述太阳轮的驱动主轴作为所述永磁同步电机的转子，直接在壳体内安装定子铁芯，优化了驱动结构，使得传动的效率更高；也就是说永磁同步电机的转子与所述驱动主轴共用，定子基座与所述壳体共用，减少了定子基座的设置。

通过控制旋转的磁力大小，转子(驱动主轴)可以低速或高速旋转，为太阳轮提供合适的旋转力，带动四周的行星轮旋转，实现齿轮的直接驱动。而且所述定子组件为组合式结构，当其中某一个定子铁芯及相应的定子绕组损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组即可，从而更便于设备的维修与护理。

进一步的，所述永磁体均匀布置在所述驱动主轴的外圆周上和/或端面上。

进一步的，所述环形结构包括环形柱状结构或者环形盘结构；所述环形柱状结构对应所述驱动主轴的外圆周设置，所述环形盘结构对应所述驱动主轴的端面设置。

进一步的，所述壳体为阶梯状，包括第一圆周部、第二圆周部以及后端面和前端面；所述第一圆周部套设在所述齿轮机构的外围；所述第二圆周部和/或所述前端面的内壁上安装所述定子铁芯。

进一步的，所述后行星架向所述壳体外延伸并连接输出轴；所述后行星架与所述后端面之间设有轴承。

进一步的，所述壳体的内壁与所述行星轮之间设有齿圈，所述齿圈与所述行星轮的外齿相啮合。

进一步的，所述行星轮的轮轴两端分别与所述前行星架和所述后行星架活动连接。

进一步的，所述行星轮为4～8个，若干所述行星轮中心对称的设置在所述太阳轮的外侧。

进一步的，所述太阳轮的轮轴与所述驱动主轴为一体结构；或者，所述驱动主轴套设在所述太阳轮的中轴线上，所述驱动主轴与所述太阳轮键连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、通过永磁同步电机直驱，无中间转换环节，驱动主轴直接作用于太阳轮上，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制、响应速度快；2、永磁同步电机的转子与所述驱动主轴共用，定子基座与所述壳体共用，简化了安装结构，优化了驱动结构，使得传动的效率更高；3、能够单独更换的定子组件，便于设备的维修与护理。

附图说明

图1为本实用新型一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构的剖视示意图；

图2为图1中A-A截面结构示意图；

图3为图1中B-B截面结构示意图；

图4为本实用新型另一种定子组件的截面结构示意图；

图5为本实用新型另一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构的示意图；

图6为本实用新型的一种盘形定子铁芯的结构示意图；

图中：1、壳体；101、第一圆周部；102、第二圆周部；103、后端面；104、前端面；2、后行星架；3、前行星架；4、太阳轮；5、行星轮；6、驱动主轴；7、永磁体；8、定子组件；801、定子绕组；802、定子铁芯；9、齿圈；10、行星齿轮系。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1～3所示，一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，包括壳体1、前行星架3和后行星架2，以及安装在所述壳体1内的太阳轮4和行星轮5，所述行星轮5分别与所述太阳轮4相啮合连接；所述太阳轮4的驱动主轴6贯穿所述前行星架3并连接有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括绕所述驱动主轴6的外圆周均匀布置的永磁体7、以及与所述永磁体7相对设置定子组件8；所述定子组件8包括有定子铁芯802及缠绕在所述定子铁芯802上的定子绕组801，所述定子铁芯802为一体成型的环形柱结构，所述定子铁芯802固定安装在所述壳体1的内壁上。

本实用新型齿轮机构简单，通过永磁同步电机直驱，无中间转换环节，驱动主轴6直接作用于太阳轮4上，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述永磁体为所述定子铁芯提供一个径向上旋转的磁场，促使所述定子组件为所述驱动主轴提供轴线旋转的力矩，直接驱动太阳轮和行星轮进行工作。

本齿轮机构直接使用所述太阳轮4的驱动主轴6作为所述永磁同步电机的转子，直接在所述壳体1内安装定子组件8，优化了驱动结构，使得传动的效率更高；也就是说永磁同步电机的转子与所述驱动主轴6共用，定子组件8的定子基座与所述壳体1共用。

通过控制旋转的磁力大小，转子(驱动主轴6)可以低速或高速旋转，为太阳轮4提供合适的旋转力，带动四周的行星轮5旋转，实现齿轮的直接驱动，并具有变速或减速的作用。

进一步的，所述永磁体7中心对称的嵌设在所述驱动主轴6的外圆周上。

进一步的，所述壳体1为阶梯状，包括第一圆周部101、第二圆周部102以及后端面103和前端面104；所述第一圆周部101套设在所述齿轮机构的外围；所述第二圆周部102的内壁上安装所述定子铁芯802。

进一步的，所述后行星架2向所述壳体1外延伸并连接输出轴；所述后行星架2与所述后端面103之间设有轴承。使得所述壳体1不影响输出轴的转动。

进一步的，所述壳体1的内壁与所述行星轮5之间设有一圈齿圈9，所述齿圈9与所述行星轮5的外齿相啮合。使得所述驱动主轴6旋转后，所述太阳轮4带动若干所述行星轮5旋转，所述行星轮5旋转带动齿圈9旋转，以达到传动的目的。

进一步的，所述行星轮5的轮轴两端分别与所述前行星架3和所述后行星架2活动连接(轴端设有轴承)。

进一步的，所述行星轮5为六个，六个所述行星轮5中心对称的设置在所述太阳轮4的外侧。当所述太阳轮4旋转时，六个行星轮5均能能同步旋转。

进一步的，所述太阳轮4与所述驱动主轴6为一体结构。这样就使得所述驱动主轴6的一端为所述太阳轮4，另一端为永磁同步电机的转子。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，提供了另一种定子组件的结构。

具体的如图4所示，所述定子组件8包括若干组独立安装的定子单元，每个所述定子单元均包含有定子铁芯802及缠绕在所述定子铁芯802上的定子绕组801，使得每个所述定子铁芯802为扇形柱结构，整个定子铁芯为若干个扇形柱结构组合而成；每个所述定子铁芯802分别固定安装在所述壳体1的第二圆周部102的内壁上。

若干个所述定子铁芯802分别与所述永磁体7一一对应设置。

所述定子组件8为组合式结构时，便于独立安装和拆卸，当其中某一个定子铁芯及相应的定子绕组损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组即可，从而更便于设备的维修与护理。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于，提供了另一种定子组件的布置结构。

具体的如图5和图6所示，一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，包括壳体1，所述壳体1内设有行星齿轮系10和永磁同步电机，所述行星齿轮系10中具有太阳轮4；所述太阳轮4的驱动主轴6连接所述永磁同步电机，所述永磁同步电机包括设置在所述驱动主轴6端面的永磁体7、以及与所述永磁体7相对设置定子组件8；所述定子组件8包括有定子铁芯802及缠绕在所述定子铁芯802上的定子绕组801，所述定子铁芯802为一体成型的盘形结构，所述定子铁芯802固定安装在所述壳体1的前端面104的内壁上，正对所述驱动主轴6的端部。

其中，所述永磁体7均匀嵌设在所述驱动主轴6的端面上。

进一步的，所述驱动主轴6套设在所述太阳轮4的中轴线上，所述驱动主轴与所述太阳轮键连接。

将所述永磁同步电机的永磁体7设置在所述驱动主轴6的端部，并将所述定子组件8设置为盘形，使得本齿轮机构的驱动结构更加紧凑、简单，整体体积更小。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，包括壳体、前行星架和后行星架，以及安装在所述壳体内的太阳轮和行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮相啮合连接；其特征在于，所述太阳轮的驱动主轴贯穿所述前行星架并连接有永磁同步电机，所述永磁同步电机包括绕所述驱动主轴均匀布置的永磁体、以及与所述永磁体相对设置定子组件；所述定子组件包括有定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯为一体成型或组合式的环形结构，所述定子铁芯固定安装在所述壳体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述永磁体均匀布置在所述驱动主轴的外圆周上和/或端面上。

3.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述环形结构包括环形柱状结构或者环形盘结构；所述环形柱状结构对应所述驱动主轴的外圆周设置，所述环形盘结构对应所述驱动主轴的端面设置。

4.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述壳体为阶梯状，包括第一圆周部、第二圆周部以及后端面和前端面；所述第一圆周部套设在所述齿轮机构的外围；所述第二圆周部和/或所述前端面的内壁上安装所述定子铁芯。

5.根据权利要求4所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述后行星架向所述壳体外延伸并连接输出轴；所述后行星架与所述后端面之间设有轴承。

6.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述壳体的内壁与所述行星轮之间设有齿圈，所述齿圈与所述行星轮的外齿相啮合。

7.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述行星轮的轮轴两端分别与所述前行星架和所述后行星架活动连接。

8.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述行星轮为4～8个，若干所述行星轮中心对称的设置在所述太阳轮的外侧。

9.根据权利要求1所述的与太阳轮共轴的电机直驱的齿轮机构，其特征在于，所述太阳轮的轮轴与所述驱动主轴为一体结构；或者，所述驱动主轴套设在所述太阳轮的中轴线上，所述驱动主轴与所述太阳轮键连接。