[发明专利]一种小型农机用双速轮毂电机及其工作方法

权利要求书

1.一种小型农机用双速轮毂电机，其特征在于，包括轮毂、动力结构、主轴、一级减速机构、二级减速结构，

所述一级减速机构包括传动配合的一级中心齿轮、多个一级行星轮、一级齿圈、一级行星架，所述一级中心齿轮与所述动力机构传动配合，所述一级齿圈固定设置在轮毂内壁，由一级齿圈驱动轮毂转动，

所述二级减速机构包括传动配合的二级中心齿轮、多个二级行星轮、二级齿圈、二级行星架，所述二级齿圈固定设置在轮毂内壁，

所述主轴的前端伸出轮毂设置，主轴的中部与二级行星架的中部固定相连，一级行星架的中心与主轴经轴承转动配合，所述一级行星架与二级中心齿轮之间经离合装置传动配合，以使一级行星架与二级中心齿轮之间的离合装置处于联动状态时由动力结构经一级减速机构、二级减速机构减速后带动轮毂、主轴转动，一级行星架与二级中心齿轮之间的离合装置处于分离状态时由动力结构经一级减速机构减速后带动轮毂转动，由轮毂带动二级齿圈、二级行星轮、二级中心齿轮空转。

2.根据权利要求1所述的小型农机用双速轮毂电机，其特征在于，所述离合装置包括离合器座、动衔铁、衔铁柱，所述离合器座的一侧与所述一级行星架固定相连，所述离合器座的另一侧沿轴向凸出设置多个离合传动齿，各离合传动齿均布在同一圆周上，所述二级中心齿轮包括一体成型设置的齿轮盘和齿轮套，所述齿轮盘的一侧沿轴向凸出设置多个二级传动齿，各二级传动齿均布在同一圆周上以使相邻两二级传动齿之间形成与离合传动齿相适配的传动槽，所述齿轮盘的边缘固定设置动衔铁，所述动衔铁上设置多个导向柱，所述一级行星架上设置与导向柱相适配的沉头孔，所述沉头孔内设置与导向柱套接的复位弹簧，所述二级行星架上沿轴向凸出设置多个衔铁柱，各衔铁柱置于相邻二级行星轮的间隙之间，各衔铁柱的端部伸出二级行星轮的端面设置且与动衔铁之间留有间隙，各衔铁柱内设置电磁铁，电磁铁断电时动衔铁在复位弹簧作用下紧贴一级行星架，使得离合器座上的离合器传动齿与齿轮盘上的传动槽相楔合；电磁铁通电时产生磁性以吸附动衔铁沿主轴轴向移动，复位弹簧被压缩，动衔铁带动二级中心齿轮移动以使离合器座上的离合器传动齿与齿轮盘上的传动槽脱离，动衔铁与衔铁柱吸附固定，二级中心齿轮与二级行星轮脱离啮合，由一级齿圈带动轮毂转动。

3.根据权利要求1或2所述的小型农机用双速轮毂电机，其特征在于，所述动力机构包括由定子线圈、定子支架、定子铁芯组成的定子总成，所述定子支架与轮毂内壁固定相连，动力机构还包括由转子磁环和转子支架组成的转子总成，所述一级中心齿轮与转子支架固定相连，所述转子总成与定子总成相配合以使定子铁芯通电后可驱动所述转子支架转动，由转子支架带动一级中心齿轮转动。

4.根据权利要求3所述的小型农机用双速轮毂电机，其特征在于，所述一级齿圈与一级中心齿轮之间设置3个一级行星轮，各一级行星轮的两侧分别与一级齿圈、一级中心齿轮相啮合，各一级行星轮的中心与一级行星架上的行星柱经轴承滚动连接，所述一级行星架与主轴之间经轴承传动配合。

5.根据权利要求4所述的小型农机用双速轮毂电机，其特征在于，所述二级齿圈与二级中心齿轮之间设置3个二级行星轮，各二级行星轮的两侧分别与二级齿圈、二级中心齿轮相啮合，各二级行星轮的中心与二级行星架上的行星柱经轴承滚动连接，二级行星架的中心与主轴紧密固定相连。

6.根据权利要求5所述的小型农机用双速轮毂电机，其特征在于，还包括前端盖、后端盖，所述定子支架、转子支架的中心设置适于主轴穿过的通孔，以使所述主轴的尾端经后端盖轴承与后端盖的中心转动配合，主轴的前端穿过前端盖并经前端盖轴承与前端盖的中心转动配合。

7.根据权利要求5所述的小型农机用双速轮毂电机的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、路面高速行驶状态：定子线圈和电磁铁通电，衔铁柱产生磁性以吸附动衔铁沿主轴轴向移动，复位弹簧被压缩，动衔铁带动二级中心齿轮移动以使离合器座上的离合器传动齿与齿轮盘上的传动槽脱离，动衔铁与衔铁柱吸附固定，二级中心齿轮与一级行星架脱离啮合，转子总成带动一级中心齿轮转动，一级中心齿轮带动一级行星轮转动，一级行星轮驱动一级齿圈和轮毂转动，二级齿圈与轮毂同步转动，二级齿圈带动二级行星轮、二级中心齿轮同步空转；

B、田间低速作业状态：定子线圈通电、电磁铁断电，动衔铁在复位弹簧作用下紧贴一级行星架，离合器座上的离合器传动齿与齿轮盘上的传动槽相楔合，且二级中心齿轮与二级行星轮相啮合，由定子总成驱动转子总成转动，转子总成带动一级中心齿轮转动，一级中心齿轮带动一级行星轮、一级行星架、离合器座转动，由一级行星架经离合器座带动二级中心齿轮转动，二级中心齿轮带动二级行星轮转动，二级行星架与主轴紧密结合不作转动，二级行星轮驱动二级齿圈，以二级齿圈作为二级减速机构的输出端带动轮毂转动，实现二级减速。