专利名称：双向循环传动减速电机的制作方法
一种双向循环传动减速电机，属机械领域。
现有减速电机将电动机和减速机组合在一起，使其输出转速为经过减速后的转速，以直接与工作机相连接。其减速机部分一般采用齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、行星齿轮减速机或摆线针轮减速机等。有单级或多级减速形式。为实现各种减速比，一般均需采用多级减速。即由一个主动齿轮经一级或多级减速来实现单向传动。传动级数多，传动链长。减速机部分往往比电机部分体积大，重量重，结构复杂。很难把电机与减速机做成一个整体，一般用联轴器将它们联在一起使用，很不方便。
本发明的目的是创造一种双向循环传动减速电机，以代替现有减速电机和现有减速机与电动机分列的减速装置。无论需要何种输出速度，均不需采用多级减速，只需一级减速即可实现。其减速机部分体积很小，结构特征为园形，直径与电机直径相近，长度约为电机长度的四分之一左右。一级减速即可实现1～∞之间的任一速比。结构简单紧凑，可在多种机械传动中得到广泛应用。对精密机械传动和大速比、大功率、大扭矩动力传动装置尤为适用。
本发明的目的是通过以下措施来实现的。在减速电机中电机部分的输出轴上装有两个主动齿轮，分别沿两个方向经有限的几个齿轮。啮合传动，最后从另一个轴上输出动力。一个主动齿轮经过中间齿轮与带有两个内齿圈的齿圈中的一个齿圈相啮合，另一个主动齿轮经过行星齿轮与该齿圈中的另一个内齿圈相啮合。行星齿轮的连杆即为输出轴。只要对两个主动齿轮和两个内齿圈的齿数进行适当选择，并相应地配以满足传动啮合条件的中间齿轮和行星齿轮，即可实现从1至无穷大之间的任一传动速比。
能够反映该技术的有关文件有1)、化学工业出版社《机械设计手册》中册1987年12月 第二版2)、上海交通大学出版社《行星传动技术》1989年1月 第一版下面对照附图对本发明作进一步的描述。附
图1是本发明的实施例。附图2是本发明图1中减速机部分的原理图。附图3是附图2减速机部分左边传动的侧视图。附图4是附图2减速机右边传动的侧视图。附图中所示1、主轴;2、主动齿轮A、3、机壳;4、中间齿轮A;5、轴承;6、齿圈;7、主动齿轮B;8、行星齿轮A;9;行星连杆;10、行星齿轮轴A;11、端盖;12、轴承;13、输出轴;14、轴承;15、行星齿轮轴B、16、齿圈上内齿圈A;17、行星齿轮B;18、减速机外壳;19、齿圈上内齿圈B;20、中间齿轮B;21、中间齿轮轴B;22、电机外壳;23、电动机部分两个中间齿轮(4)和(20)及两个行星齿轮(8)和(17)相对称，是为加强传动强度设计的，在下面只描述其中一个中间齿轮和一个行星齿轮的工作情况。
主轴(1)既是减速电机电动机部分(23)的输出轴，又是减速机部分的输入轴。在主轴(1)上装有主动齿轮A(2)和主动齿轮B(7)。中间齿轮轴(21)固定在机壳(3)上。在齿圈(6)上加工有内齿圈A(16)和内齿圈B(19)，并可通过轴承(5)绕主轴(1)转动。行星齿轮B(17)由行星齿轮轴(15)固定在行星连杆(9)上。行星齿轮B(17)既可绕行星齿轮轴(15)自转，又可绕输出轴(13)公转。输出轴(13)与行星连杆(9)做成一个整体，由端盖(11)上的轴承(12)支撑。电动机(23)的外壳(22)和减速机部分的外壳(18)做成一个整体机壳(3)。
主轴(1)上的主动齿轮A(2)与中间齿轮B(20)啮合，带动中间齿轮B(20)转动，中间齿轮B(20)与内齿圈B(19)啮合带动齿圈(6)转动。内齿圈A(16)做在齿圈(6)上，同齿圈(6)一起转动。内齿圈A(16)与行星齿轮B(17)相啮合，约束行星齿轮B(17)的一个自由度。主动齿轮B(7)直接与行星齿轮B(17)相啮合，约束其另一个自由度。行星齿轮B(17)在主动齿轮B(7)和内齿圈A(16)的带动下，一方面绕主轴(1)轴心线转动，另一方面绕行星齿轮轴B(15)自转。行星齿轮轴B(15)绕主轴(1)轴心线转动，通过行星连杆(9)带动输出轴(13)转动，从而传递动力。
根据附图2和附图3、附图4描述的减速原理，设主轴(1)的转速为N0，则主动齿轮A和主动齿轮B的转速均为N0。设主动齿轮A(2)和B(7)的齿数分别为Z2和Z7;设中间齿轮B(20)的转速为N20，齿数为Z20;齿圈(6)转速为N6，内齿圈A(16)和内齿圈B(19)的齿数分别为Z16和Z19，行星连杆(9)的转速为NM，参照附图3，根据行星轮传动的计算方法，假设此系统以一个-NM与NM相反的方向旋转，则行星连杆(9)相对静止，根据定轴轮系计算(N0-NM)xZ7＝(N17+NM)xZ17＝(N6+NM)xZ16方程(1)参照附图4，根据定轴轮系原理计算得N0xZ2＝N20xZ20＝N6xZ19方程(2)则有N6＝(Z2/Z19)xN0方程(3)由方程(1)得N0xZ7-NMxZ7＝N6xZ16+NMxZ16将方程(3)代入得N0xZ7-(Z2/Z19)xN0xZ16＝NMx(Z7+Z16)
设传动比为i，则由上式得i＝N0/NM＝(Z7+Z16)/[Z7-(Z2/Z19)xZ16]方程(4)由方程(4)可知，传动比只与两个主动齿轮的齿数Z2、Z7及两个内齿圈的齿数Z16、Z19有关，与中间齿轮与行星齿轮的齿数无关。因此，只要适当选择主动齿轮和内齿圈的齿数，使方程(4)中的分母足够小，则就可以得到足够大的传动比i。若使Z7-(Z2/Z19)xZ16＝0，即使Z7xZ19＝Z2xZ16，则速比i可趋于无穷大。也就是无论输入轴转速多大，输出转速为零。
为满足各种速比的要求，可将中间齿轮B(20)设计成两个同轴齿轮，分别与主动轮A(2)和内齿圈B(19)啮合，利用模数选择齿数。行星齿轮的设计亦可采用此法。
综上所述，在设计本发明提出的减速机部分时，只需根据速比要求选择两个主动齿轮和两个内齿圈的齿数，并选配中间齿轮和行星齿轮即可。实现用一级减速即可实现较大速比。
权利要求
1.一种双向循环传动减速电机，其特征在于将电机与双向循环传动减速装置做成一个整体。
2.据权利要求1所述双向循环传动减速电机，其特征在于将电机输出轴直接作为减速机部分的输入轴，并在该轴上装有两个主动齿轮。
3.据权利要求1所述双向循环传动减速电机，其特征在于将电机部分外壳与减速机部分外壳做成一个整体机壳。
4.据权利要求1所述双向循环传动减速电机，其特征在于减速机部分的两个内齿圈，都做在齿圈(6)上成为一个整体。
5.据权利要求1所述双向循环传动减速电机，其特征在于减速机部分齿圈(6)经过轴承(5)装于主轴(1)上，并可绕主轴(1)旋转。
全文摘要
一种双向循环传动减速电机，由减速机部分和电机部分组成。减速机部分外径与电机相近，长度是电机的1/4左右，只需一级减速即可实现从1至无穷大的任意速比。本发明的装置结构简单紧凑，加工容易，可在精密机械传动和大速比、大功率，大扭矩传动中应用。
文档编号F16H1/28GK1053517SQ90105610
公开日1991年7月31日 申请日期1990年1月19日 优先权日1990年1月19日
发明者高国章 申请人:高国章, 徐晓娟