含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机的制作方法

本发明涉及减速电机，更具体地说，涉及一种含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机。

背景技术：

相关技术中的减速电机的电机轴，或者与减速输出轴平行，或者与减速输出轴共轴，使得整体轴向尺寸过大。在一些轴向安装空间紧凑的应用中该发明要么不适用，要么电机不得不采用高成本的盘式无刷电机设计。其他一些如采用涡轮蜗杆等交错轴设计的减速电机，其最后一级行星齿轮减速机构往往采用的是简单行星齿轮结构，其减速比相对较小，较少的行星齿轮数量也限制了减速电机的整体负载能力。简单行星齿轮结构也要求太阳轮和内齿圈采用与行星齿轮相同的齿轮模数和压力角，从而限制了通过优化各对啮合齿轮的模数和压力角参数来改善传动效率和功率密度的能力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机，包括电机、第一减速机构、以及复合行星齿轮减速机构；

所述电机包括输出轴和电机输出件，所述第一减速机构包括可转动设置的第一输入件、和可转动设置的第一输出件，所述第一输入件与所述第一输出件配合以实现联动转动；

所述电机输出件与所述第一输入件相互配合，以带动所述第一输入件和第一输出件转动，所述输出轴的轴线与所述第一输入件的转动轴线交错设置；

所述复合行星齿轮减速机构包括分别可转动设置的至少两个复合行星齿轮、一个减速输出件以及一个固定设置的固定内齿圈，

各所述复合行星齿轮可转动地设置在所述第一输出件外，各所述复合行星齿轮的转动轴线与所述第一输出件的转动轴线平行，所述减速输出件的转动轴线以及所述固定内齿圈的轴线与所述第一输出件的转动轴线同轴；

每一所述复合行星齿轮包括并排且一体连接的第四齿轮、第五齿轮，所述第四齿轮的齿轮参数与所述第五齿轮的齿轮参数不同，各所述第四齿轮与所述第一输出件啮合，各所述第四齿轮或所述第五齿轮与所述固定内齿圈啮合；

所述复合行星齿轮与所述减速输出件配合，以在所述第一输出件转动时，带动所述复合行星齿轮、减速输出件联动转动；

所述电机输出件到所述减速输出件的传动比大于1。

优选地，所述电机输出件到所述第一输出件的传动比大于1,所述第一输出件到所述减速输出件的传动比大于1。

优选地，所述电机输出件和所述第一输入件之间采用面齿轮啮合配合；或，所述电机输出件和所述第一输入件之间采用锥齿轮配合；或，所述电机输出件和所述第一输入件之间采用蜗轮蜗杆配合。

优选地，所述第一输入件与所述第一输出件为一体结构，且所述第一输入件的转动轴线与所述第一输出件的转动轴线同轴；或，

所述第一输入件包括第一齿轮，所述第一输出件包括并排且同轴一体连接的第二齿轮、第三齿轮，所述第一齿轮的转动轴线与所述第一输出件的转动轴线平行设置，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，带动所述第一输出件转动，所述第三齿轮与所述复合行星齿轮啮合，带动所述复合行星齿轮转动。

优选地，所述减速输出件包括可转动设置的转动本体以及与所述转动本体的转动轴线同轴设置的转动输出件，所述转动本体的转动轴线与所述第一输出件的转动轴线同轴；

在所述第一输出件转动时带动各所述复合行星齿轮绕所述第一输出件外圈转动，并让所述复合行星齿轮带动所述转动本体、转动输出件转动，让所述转动输出件向外输出。

优选地，所述减速输出件包括供各所述复合行星齿轮绕自身轴线转动的若干轴体，各所述复合行星齿轮可随所述转动本体转动地设置在各所述轴体上。

优选地，所述减速输出件包括可转动设置的输出内齿圈，所述第四齿轮与所述第一输出件和固定内齿圈啮合，所述第五齿轮与所述输出内齿圈啮合。

优选地，所述复合行星齿轮减速机构还包括可转动设置的行星架，所述行星架的转动轴线与所述第一输出件的转动轴线同轴，各所述复合行星齿轮可转动地设置在所述行星架上并由所述行星架定位支撑。

优选地，所述转动输出件上设有向外输出的键或孔。

优选地，所述减速输出件包括转动轴线与所述转动本体的转动轴线同轴的第六齿轮。

实施本发明的含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机，具有以下有益效果：电机的输出轴与第一输入件的转动轴线交错布置，使电机轴向长度尺寸不再受限，从而可提高电机的长径比以改善电机效率。多级齿轮减速电机可以应用在轴向空间受限的应用中，可以实现使整个减速电机轴向尺寸紧凑。

另外，最后输出端的复合行星齿轮减速机构可以利用复合行星齿轮结构来优化设计各对啮合齿轮的参数，以实现大减速比，并提高负载能力和改善传动效率。在相同输出速度时，大减速比也有利用提高电机转速和功率密度，这样有助于进一步减少电机尺寸和重量。在一些需要输出端自锁的应用中，当选取适当的行星轮系齿轮参数，可以实现行星轮系输出端反向自锁功能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中的含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机的减速传动结构原理示意图，其减速输出端包含复合行星齿轮结构；

图2是另一实施例中的复合行星齿轮减速机构传动方案，其复合行星齿轮可转动设置在转动本体上时的减速传动原理示意图；

图3是另一实施例中的第一输入件、第一输出件为分体结构、且复合行星齿轮与转动本体啮合配合时的多级齿轮减速电机的传递结构原理示意图；

图4是图1中的电机输出件与第一输入件为锥齿轮配合时的结构原理示意图；

图5是图1中的电机输出件与第一输入件为蜗轮蜗杆配合时的结构原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1至图3所示，本发明一个优选实施例中的含复合行星齿轮的多级齿轮减速电机包括电机1、第一减速机构2、以及复合行星齿轮减速机构3。电机1包括输出轴11以及电机输出件12，向外输出动力。第一减速机构2包括可转动设置的第一输入件21和可转动设置的第一输出件22，第一输入件21与第一输出件22配合以实现联动转动。

输出轴11通过电机输出件12与第一输入件21相互配合。通常，可以在输出轴11上设置齿轮、蜗杆等电机输出件12，电机输出件12直接与第一输入件21配合，以带动第一输入件21和第一输出件22转动，输出轴11的轴线与第一输入件21的转动轴线交错设置。输出轴11上设置的齿轮、蜗杆等电机输出件12可以与输出轴11固定连接，也可通过键孔等连接。

复合行星齿轮减速机构3包括分别可转动设置的两个或以上的复合行星齿轮31、一个减速输出件32以及固定设置的环形固定内齿圈33。

各复合行星齿轮31可转动地设置在第一输出件22外，各复合行星齿轮31的转动轴线与第一输出件22的转动轴线平行，减速输出件32的转动轴线以及固定圈齿轮33的轴线与第一输出件22的转动轴线同轴。

每一复合行星齿轮31包括并排且一体连接的第四齿轮311、第五齿轮312，第四齿轮311的齿轮参数与第五齿轮312的齿轮参数不同，各第四齿轮311与第一输出件22啮合，各第四齿轮311或第五齿轮312与固定内齿圈33啮合。第四齿轮311、第五齿轮312的轴线可以同轴，也可不同轴，齿轮参数包括齿轮的齿数、模数、压力角、变位系数等等。

复合行星齿轮31与减速输出件32配合，以在第一输出件22转动时，带动复合行星齿轮31、减速输出件32联动转动。多级齿轮减速电机1的电机输出件12到减速输出件32的传动比大于1，实现减速。

复合行星齿轮31的第四齿轮311、第五齿轮312可以是两个齿数，模数和压力角都不同的齿轮合为一体,分别与不同的部件啮合传动。

由于电机1的输出轴11与第一输入件21的转动轴线交错布置，使电机1长度尺寸不再受限，从而可提高电机1的长径比以改善电机1效率。本发明实施例中的多级齿轮减速电机可以应用在轴向空间受限的应用中，可以实现使整个减速电机轴向尺寸紧凑。

另外，第一输出件22为复合行星轮周转轮系的小齿轮，即太阳轮，设置在复合行星轮周转轮系的中轴线，带动复合行星轮周转轮系的其他部件转动。最后输出端的复合行星齿轮减速机构3可以利用复合行星齿轮实现大减速比，高负载和高传动效率。在相同输出速度时，大减速比也有利于提高电机1转速和功率密度，这样有助于进一步减少电机1尺寸和重量。在一些需要输出端自锁的应用中，当选取适当的行星轮系齿轮参数，可以实现行星轮系反向自锁功能。

本发明的减速电机为一种轴向尺寸紧凑、轻量化的多级大减速比的电动驱动装置，能够实现占用很小的轴向尺寸空间的大减速比和高效率的电驱动输出。

优选地，电机输出件12到第一输出件22的传动比大于1,第一输出件22到减速输出件32的传动比大于1，使每一级传动均进行减速，容易实现大减速比。

在一些实施例中，电机输出件12为直齿小齿轮、第一输入件21为面齿轮，从而实现输出轴11和第一输入件21的轴线交错布置。在其他实施例中，如图4所示，电机输出件12和第一输入件21之间也可采用锥齿轮配合，如图5所示，电机输出件12和第一输入件21之间也可采用蜗轮蜗杆配合，能实现交错方向的动力传递即可。

通常，输出轴11的轴线与第一输入件21的转动轴线垂直，在其他实施例中，输出轴11的轴线与第一输入件21的转动轴线也可呈一定的夹角。

如图1所示，在一些实施例中，第一输入件21与第一输出件22为一体结构，且第一输入件21的转动轴线与第一输出件22的转动轴线同轴。电机1的输出轴11驱动第一输入件21、第一输出件22转动，第一输出件22通常为齿轮，第一输入件21的直径大于第一输出件22的直径。

如图3所示，在其他实施例中，第一输入件21与第一输出件22也可为分体结构，两者之间依靠齿轮等结构传递，带动第一输出件22转动。优选地，第一输入件21包括第一齿轮211，第一齿轮211的转动轴线与第一输出件22的转动轴线平行设置。第一输出件22包括并排且同轴一体连接的的第二齿轮221、第三齿轮222，优选地，第二齿轮221的齿数大于第一齿轮211、第三齿轮222的齿数，在传递时实现减速。第一齿轮211与第二齿轮221啮合，带动第一输出件22转动，第三齿轮222与复合行星齿轮31啮合，带动减速输出件32转动。

当第一输入件21与第一输出件22为分体结构时，可以理解为相对于在电机1和复合行星齿轮减速机构3之间增加了一级平行轴齿轮减速机构，以增大总的减速比。此时，第一输出件22还可以与第一输入件21之间采用直齿、斜齿等传动方式，实现减速传动。

如图1、及图3所示，进一步地，复合行星齿轮减速机构3为负号差动减速机构，可实现大的减速比并且传动效率随减速比增大而减小。当选用适当的齿轮参数时，可实现反向自锁。

复合行星齿轮减速机构3还包括固定设置的环形固定内齿圈33，固定内齿圈33的轴线与第一输出件22的转动轴线同轴。

另外，减速输出件32包括可转动设置的转动本体321以及与转动本体321的转动轴线同轴设置的转动输出件322，转动本体321的转动轴线与第一输出件22的转动轴线同轴，即第一输出件22、固定内齿圈33、转动本体321的转动轴线均同轴。

在第一输出件22转动时，带动各复合行星齿轮31绕第一输出件22外圈转动，并让复合行星齿轮31带动转动本体321、转动输出件322转动，让转动输出件322向外输出。

如图1、图3所示，减速输出件32包括在可转动设置的输出内齿圈324，第四齿轮311与第一输出件22和固定内齿圈33啮合，第五齿轮312与输出内齿圈324啮合，在带动输出内齿圈324转动时，让转动输出件322转动向外输出。

如图2所示，在其他实施例中，复合行星齿轮31与转动本体321也可不采用输出内齿圈324的齿轮进行传动。减速输出件32包括若干轴体325供各复合行星齿轮31绕自身轴线转动，让各复合行星齿轮31可随转动本体321转动地设置在各轴体325上，当复合行星齿轮31在第一输出件22外转动时，带动减速输出件32转动，让转动输出件322向外输出。

图2对应的实施例中，行星轮系为正号机构，可以实现相对高效率的减速传动输出，但没有反向自锁功能。

电机1经过在第一减速机构2、以及复合行星齿轮减速机构3依次减速后，转动输出件322向外输出。优选地，可以在转动输出件322上设置专门的输出接口。

如图2所示，在一些实施例中，转动输出件322可为转轴、转盘、轴孔等随转动本体321转动的部位，优选地，也可在转动输出件322上设有向外输出的键或孔。键或孔可以作为输出接口，向外传递动力。

再如图1所示，在其他实施例中，减速输出件32也可包括转动轴线与转动本体321的转动轴线同轴的第六齿轮323，第六齿轮323可以作为输出接口，向外传递动力。

在一些实施例中，如图1、图3所示，复合行星齿轮减速机构3还包括可转动设置的行星架34，行星架34的转动轴线与第一输出件22的转动轴线同轴，复合行星齿轮31可转动的设置在行星架34上，并由行星架34定位支撑，且各复合行星齿轮31在第一输出件22外转动时，行星架34可随复合行星齿轮31转动。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。