一种输出轴及齿轮箱、电机的制作方法

本发明涉及离合机构，特别是涉及了一种输出轴及齿轮箱、电机。

背景技术：

1、目前，常见步进电机的塑胶齿轮箱的输出轴多为一体式输出轴或者使用输出轴铆合两片摩擦片夹紧齿轮形成的摩擦力设定的离合机构，如图14所示。

2、以上两种输出轴存在以下问题：

3、1、一体式输出轴常见的材质之一为塑胶材质，在齿轮工作时，通过塑胶材质的弹性形变来产生摩擦力，形成离合机构。然而，这一输出轴的弹力容易失效，由于塑胶材质会造成在离合多次后离合力会大幅度降低甚至失效；如果遇到外力堵转，会使电机发热损坏造成损伤。

4、2、采用铆合方式的输出轴限定了摩擦力矩的规格，输出轴不能应用于输出力矩偏大电机，同时不允许离合机构多次转动（失效的风险会因次数增加而提高，一般只允许出现摩擦作用次数为7次左右）。不稳定因素居多，容易出现离合力过大而打齿或离合失效而打滑等不良问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种输出轴及齿轮箱、电机。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下所述的技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种输出轴，包括：

4、转轴，所述转轴上设有同轴线的离合用棱柱；

5、齿轮，所述齿轮沿着轴线方向上设置有用于离合用棱柱插入的嵌合孔；

6、所述离合用棱柱为棱柱结构，其棱边被设置为离合弧面；所述嵌合孔为棱形通孔；

7、所述输出轴过载时，所述离合弧面转动挤压嵌合孔使其发生变形，使得转轴与齿轮形成滑动。

8、进一步的，所述棱柱结构包括多个柱侧面，所述离合弧面介于相邻柱侧面之间；所述棱形通孔包括多个孔壁面和介于相邻孔壁面之间的过渡面；所述离合用棱柱插入嵌合孔后，所述离合弧面与过渡面相适配。

9、进一步的，所述棱柱结构为正棱柱结构。

10、进一步的，所述嵌合孔的孔壁面被设置为外凸的弧形壁面，所述离合用棱柱的柱侧面被设置为内凹的弧形面，与外凸的弧形壁面相适配。

11、第二方面，本发明提供了一种输出轴，包括：

12、转轴，所述转轴上设有同轴线的离合用梅花柱；

13、齿轮，所述齿轮沿着轴线方向上设置有用于所述梅花柱插入的嵌合孔；所述嵌合孔为梅花形孔；

14、所述输出轴过载时，所述梅花柱转动挤压嵌合孔使其发生变形，使得转轴与齿轮形成滑动。

15、作为第一方面和第二方面的进一步优化，所述齿轮在嵌合孔的周边设置有多个形变气隙空间，多个形变气隙空间呈圆周等距分布。

16、进一步的，所述形变气隙空间的孔径沿轴向逐渐变化。

17、进一步的，所述齿轮设置有同轴的定位圆孔，所述转轴上设置有定位圆柱，定位圆柱置于定位圆孔内且相对定位圆孔转动。

18、第三方面，本发明还提供了一种齿轮箱，该齿轮箱包括上述的输出轴。

19、第四方面，本发明还提供了一种电机，该电机包括上述的齿轮箱。

20、与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

21、本发明提供的输出轴在转轴上的离合用棱柱插入到齿轮上的嵌合孔内，且离合用棱柱的离合弧面挤压嵌合孔使其发生相对变形，形成非常规借用摩擦片摩擦力输出的离合机构。当需要离合作用时，离合用棱柱的离合弧面挤压嵌合孔使其发生相对变形，使得离合用棱柱在嵌合孔内发生周向滑动，从而使得转轴相对于齿轮转动，解决了现有离合机构打滑、失效及齿轮打齿不良的问题，在应用到电机的齿轮箱内时，能够在电机多次出现堵转而发生离合作用，保证了电机正常工作，可以有效控制原电机因制程不可避免产生的不良，降低电机或减速齿轮损坏发生的概率，提高电机或减速齿轮的使用年限；在组装时，只需要把转轴与齿轮安装扣合即可，安装工艺简单，改善了原电机生产装配工艺复杂，便于调节离合力，适用于大多数电机。

技术特征：

1.一种输出轴，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种输出轴，其特征在于，所述棱柱结构包括多个柱侧面，所述离合弧面介于相邻柱侧面之间；所述棱形通孔包括多个孔壁面和介于相邻孔壁面之间的过渡面；所述离合用棱柱插入嵌合孔后，所述离合弧面与过渡面相适配。

3.根据权利要求1所述的一种输出轴，其特征在于，所述棱柱结构为正棱柱结构。

4.根据权利要求1所述的一种输出轴，其特征在于，所述嵌合孔的孔壁面被设置为外凸的弧形壁面，所述离合用棱柱的柱侧面被设置为内凹的弧形面，与外凸的弧形壁面相适配。

5.一种输出轴，其特征在于，包括：

6.根据权利要求1至5任一所述的一种输出轴，其特征在于，所述齿轮在嵌合孔的周边设置有多个形变气隙空间，多个形变气隙空间呈圆周等距分布。

7.根据权利要求6所述的一种输出轴，其特征在于，所述形变气隙空间的孔径沿轴向逐渐变化。

8.根据权利要求1至5任一所述的一种输出轴，其特征在于，所述齿轮设置有同轴的定位圆孔，所述转轴上设置有定位圆柱，定位圆柱置于定位圆孔内且相对定位圆孔转动。

9.一种齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱包括权利要求1至8中任意一项所述的输出轴。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求9所述的齿轮箱。

技术总结
本发明公开了一种输出轴及齿轮箱、电机。所述输出轴包括：转轴，所述转轴上设有同轴线的离合用棱柱；齿轮，所述齿轮沿着轴线方向上设置有用于离合用棱柱插入的嵌合孔；所述离合用棱柱为棱柱结构，其棱边被设置为离合弧面；所述嵌合孔为棱形通孔；所述输出轴过载时，所述离合弧面转动挤压嵌合孔使其发生变形，使得转轴与齿轮形成滑动。本发明输出轴具有非常规借用摩擦片铆合方式的离合机构，解决了现有离合机构打滑、失效及齿轮打齿不良的问题，能够在电机多次出现堵转而发生离合作用，降低电机或减速齿轮损坏发生的概率，安装工艺简单。

技术研发人员：郭华利,张志文,吴守东
受保护的技术使用者：深圳市精成精密技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/23