[发明专利]一种关节差速减速机

摘要

本发明是一种关节差速减速机，其涉及一种减速机，包括机座一、机座二、定子部件一、定子部件二、转子部件一、转子部件二、固定轴部件。所述减速机运行过程中，行星支架的转速与两个电动机的转速差相关，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机行星支架的旋转方向，驱动负载装置实现频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速机能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在所述减速机改变负载装置旋转方向时提高响应速度。所述减速机能够同时调节两个电动机输出功率和随时调节两个电动机的速度之差，实现仿真机器人手指关节的灵活性。

主权项

1.一种关节差速减速机，其特征在于：所述减速机包括机座一(1)、机座二(8)、定子部件一、定子部件二、转子部件一、转子部件二、固定轴部件；转子部件一安装在定子部件一径向外侧组成电动机一；转子部件二安装在定子部件二径向外侧组成电动机二；电动机一安装在机座一(1)径向内侧，电动机二安装在机座二(8)径向内侧；转子部件一、转子部件二分别安装在固定轴部件轴向两端，固定轴部件安装在机座一(1)与机座二(8)轴向中间位置；定子部件一包括定子铁芯一(23)、绕组线圈一(22)；定子部件二包括定子铁芯二(13)、绕组线圈二(14)；转子部件一包括转子支架一(3)、转子铁芯一(21)、永磁体(15)，转子支架一(3)轴向一端有锥齿轮一(4)；转子部件二包括转子支架二(6)、转子铁芯二(16)、永磁体(15)，转子支架二(6)轴向一端有锥齿轮二(5)；固定轴部件包括固定轴(12)、轴套一(2)、轴套二(7)、挡圈一(25)、挡圈二(9)、定位销一(24)、定位销二(10)、螺母(11)、行星锥齿轮(17)、行星支架(18)、行星轴(19)、行星轴套(20)；/n所述减速机运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度；控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度；电动机一与电动机二旋转方向相反；电动机一通过转子支架一(3)的锥齿轮一(4)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(81)沿着行星锥齿轮旋转方向(76)旋转，电动机二通过转子支架二(6)的锥齿轮二(5)驱动行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(81)沿着行星锥齿轮旋转方向(76)旋转；电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相同时，行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(81)自转，行星支架(18)处于静止状态；电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相同时，行星锥齿轮(17)在围绕行星轴轴线(81)自转的同时，行星锥齿轮(17)还会围绕固定轴轴线(72)公转，行星锥齿轮(17)驱动行星支架(18)低转速旋转；/n机座一(1)呈一端封闭的双层圆筒形，机座一(1)封闭一端轴向端面是机座端板一(31)，机座端板一(31)中间是机座轴孔一(32)，机座端板一(31)径向外侧是机座法兰一(29)，机座法兰一(29)径向外侧均布若干个机座定位销孔(30)，机座端板一(31)轴向内侧表面有呈圆筒形的机座內套筒一(27)和呈圆筒形的机座外套筒一(28)，机座內套筒一(27)位于机座外套筒一(28)的径向内侧，机座內套筒一(27)径向内侧是套筒內腔一(26)；/n定子铁芯一(23)呈环形，定子铁芯一(23)径向内侧是定子中心孔(40)，定子铁芯一(23)径向外侧均布若干个定子线槽(39)，若干个绕组线圈一(22)分别安装在定子铁芯一(23)的定子线槽(39)中；定子部件一在装配时，把定子部件一的定子铁芯一(23)的定子中心孔(40)安装在机座一(1)的机座內套筒一(27)径向外表面；/n机座二(8)呈一端封闭的双层圆筒形，机座二(8)封闭一端轴向端面是机座端板二(34)，机座端板二(34)中间是机座轴孔二(33)，机座端板二(34)径向外侧是机座法兰二(35)，机座法兰二(35)径向外侧均布若干个机座定位销孔(30)，机座端板二(34)轴向内侧表面有呈圆筒形的机座內套筒二(37)和呈圆筒形的机座外套筒二(36)，机座內套筒二(37)位于机座外套筒二(36)的径向内侧，机座內套筒二(37)径向内侧是套筒內腔二(38)；/n定子铁芯二(13)呈环形，定子铁芯二(13)径向内侧是定子中心孔(40)，定子铁芯二(13)径向外侧均布若干个定子线槽(39)，若干个绕组线圈二(14)分别安装在定子铁芯二(13)的定子线槽(39)中；定子部件二在装配时，把定子部件二的定子铁芯二(13)的定子中心孔(40)安装在机座二(8)的机座內套筒二(37)径向外表面；/n转子支架一(3)呈一端封闭的双层圆筒形，转子支架一(3)封闭一端轴向端面是转子端板一(43)，转子端板一(43)轴向外侧一端是锥齿轮一(4)，转子端板一(43)轴向内侧一端是呈圆筒形的转子内套筒一(44)和呈圆筒形的转子外套筒一(42)，转子内套筒一(44)径向内侧是转子轴孔一(41)，转子内套筒一(44)位于转子外套筒一(42)的径向内侧；转子铁芯一(21)呈环形；转子部件一在装配时，把转子铁芯一(21)径向外表面安装在转子支架一(3)的转子外套筒一(42)径向内表面，把偶数个呈瓦片形的永磁体(15)安装在转子铁芯一(21)径向内表面，相邻两个永磁体(15)径向内表面互为异性磁极；/n转子支架二(6)呈一端封闭的双层圆筒形，转子支架二(6)封闭一端轴向端面是转子端板二(46)，转子端板二(46)轴向外侧一端是锥齿轮二(5)，转子端板二(46)轴向内侧一端是呈圆筒形的转子内套筒二(47)和呈圆筒形的转子外套筒二(45)，转子内套筒二(47)径向内侧是转子轴孔二(48)，转子内套筒二(47)位于转子外套筒二(45)的径向内侧；转子铁芯二(16)呈环形；转子部件二在装配时，把转子铁芯二(16)径向外表面安装在转子支架二(6)的转子外套筒二(45)径向内表面，把偶数个呈瓦片形的永磁体(15)安装在转子铁芯二(16)径向内表面，相邻两个永磁体(15)径向内表面互为异性磁极；/n固定轴(12)呈圆柱形，固定轴(12)从一端至另一端依次是外螺纹二(49)、轴头二(50)、轴颈二(52)、固定轴肩(53)、轴颈一(54)、轴头一(56)、外螺纹一(57)；轴颈二(52)靠近轴头二(50)一端径向外表面有径向的定位销孔二(51)，轴颈一(54)靠近轴头一(56)一端径向外表面有径向的定位销孔一(55)；定位销一(24)、定位销二(10)呈圆柱形；/n行星支架(18)呈环形，行星支架(18)径向内侧是支架內腔(59)，行星支架(18)径向内表面均布有若干个支架安装平面(58)，每一个支架安装平面(58)中心有一个径向的行星固定轴孔(60)，行星支架(18)径向内侧是外花键(61)，外花键(61)轴向一端径向外侧有花键轴肩(62)；/n行星锥齿轮(17)轴向中心是齿轮轴孔三(63)，行星锥齿轮(17)一端是轮齿(64)，行星锥齿轮(17)另一端是齿轮后端面(65)；/n行星轴套(20)呈圆筒形，行星轴套(20)轴向中心是行星轴套中心孔(67)，行星轴套(20)一端的径向外侧是止推轴肩一(66)；行星轴(19)呈圆柱形，行星轴(19)一端的径向外侧是定位轴肩(68)；/n轴套一(2)呈圆筒形，轴套一(2)轴向中心是轴套轴孔(69)，轴套一(2)一端的径向外侧是止推轴肩二(96)；轴套二(7)呈圆筒形，轴套二(7)轴向中心是轴套轴孔(69)，轴套二(7)一端的径向外侧是止推轴肩二(96)；/n挡圈一(25)呈圆筒形，挡圈一(25)轴向中心是挡圈轴孔(70)，挡圈一(25)径向外表面有径向的挡圈销孔(71)；挡圈二(9)呈圆筒形，挡圈二(9)轴向中心是挡圈轴孔(70)，挡圈二(9)径向外表面有径向的挡圈销孔(71)；/n固定轴部件在装配时，把若干个行星轴套(20)的止推轴肩一(66)轴向外侧端面与行星支架(18)的支架安装平面(58)接触安装在一起，把每一个行星轴套(20)的行星轴套中心孔(67)与行星支架(18)的行星固定轴孔(60)对齐，把若干个行星锥齿轮(17)的齿轮轴孔三(63)安装在行星轴套(20)径向外表面，使行星锥齿轮(17)的齿轮后端面(65)与行星轴套(20)的止推轴肩一(66)轴向内侧端面接触安装在一起，把若干个行星轴(19)分别依次插入行星轴套(20)的行星轴套中心孔(67)和行星支架(18)的行星固定轴孔(60)径向内侧一端，使行星轴(19)的定位轴肩(68)轴向内侧端面与行星轴套(20)轴向端面接触安装在一起，使行星锥齿轮(17)能够围绕行星轴轴线(81)旋转；/n把固定轴(12)安装在行星支架(18)的支架內腔(59)中；把轴套一(2)的轴套轴孔(69)安装在固定轴(12)的轴颈一(54)径向外表面，使轴套一(2)的止推轴肩二(96)靠近固定轴(12)的定位销孔一(55)，把挡圈一(25)的挡圈轴孔(70)安装在固定轴(12)的轴颈一(54)径向外表面，使挡圈一(25)的挡圈销孔(71)与固定轴(12)的定位销孔一(55)对齐，把定位销一(24)一端安装在固定轴(12)的定位销孔一(55)中，把定位销一(24)另一端安装在挡圈一(25)的挡圈销孔(71)中，使轴套一(2)的止推轴肩二(96)轴向外侧端面与挡圈一(25)左侧端面接触安装在一起；把螺母(11)安装在固定轴(12)的外螺纹一(57)径向外侧；把轴套二(7)的轴套轴孔(69)安装在固定轴(12)的轴颈二(52)径向外表面，使轴套二(7)的止推轴肩二(96)靠近固定轴(12)的定位销孔二(51)，把挡圈二(9)的挡圈轴孔(70)安装在固定轴(12)的轴颈二(52)径向外表面，使挡圈二(9)的挡圈销孔(71)与固定轴(12)的定位销孔二(51)对齐，把定位销二(10)一端安装在固定轴(12)的定位销孔二(51)中，把定位销二(10)另一端安装在挡圈二(9)的挡圈销孔(71)中，使轴套二(7)的止推轴肩二(96)轴向外侧端面与挡圈二(9)右侧端面接触安装在一起；把螺母(11)安装在固定轴(12)的外螺纹二(49)径向外侧；/n所述减速机在装配时，把转子部件一安装在固定轴部件轴向右侧一端，使转子部件一的锥齿轮一(4)与固定轴部件的行星锥齿轮(17)相互啮合，使固定轴部件的轴套一(2)径向外表面安装在转子支架一(3)的转子轴孔一(41)中，使转子支架一(3)的转子内套筒一(44)轴向右侧端面与轴套一(2)的止推轴肩二(96)轴向左侧端面接触安装在一起；把转子部件二安装在固定轴部件轴向左侧一端，使转子部件二的锥齿轮二(5)与固定轴部件的行星锥齿轮(17)相互啮合，使固定轴部件的轴套二(7)径向外表面安装在转子支架二(6)的转子轴孔二(48)中，使转子支架二(6)的转子内套筒二(47)轴向左侧端面与轴套二(7)的止推轴肩二(96)轴向右侧端面接触安装在一起；/n把机座一(1)安装在固定轴部件轴向右侧一端，使固定轴(12)的轴头一(56)安装在机座一(1)的机座轴孔一(32)中，使转子支架一(3)的转子外套筒一(42)安装在机座一(1)的机座外套筒一(28)径向内侧，使转子支架一(3)的转子内套筒一(44)安装在机座一(1)的套筒內腔一(26)中，使转子部件一的转子铁芯一(21)和永磁体(15)安装在定子部件一的定子铁芯一(23)径向外侧；把机座二(8)安装在固定轴部件轴向左侧一端，使固定轴(12)的轴头二(50)安装在机座二(8)的机座轴孔二(33)中，使转子支架二(6)的转子外套筒二(45)安装在机座二(8)的机座外套筒二(36)径向内侧，使转子支架二(6)的转子内套筒二(47)安装在机座二(8)的套筒內腔二(38)中，使转子部件二的转子铁芯二(16)和永磁体(15)安装在定子部件二的定子铁芯二(13)径向外侧；使固定轴部件的行星支架(18)安装在机座一(1)与机座二(8)轴向中间位置；两个螺母(11)把机座一(1)、机座二(8)、固定轴(12)安装固定在一起；/n所述减速机中，锥齿轮一(4)、锥齿轮二(5)、行星锥齿轮(17)、行星支架(18)组成行星锥齿轮减速器，行星锥齿轮减速器的主动件一是锥齿轮一(4)，主动件二是锥齿轮二(5)，从动件是行星支架(18)；行星锥齿轮减速器做减速传动；锥齿轮一(4)旋转方向与锥齿轮二(5)旋转方向相反；锥齿轮一(4)旋转速度与锥齿轮二(5)旋转速度相同时，行星锥齿轮(17)围绕行星轴轴线(81)自转，行星支架(18)处于静止状态；锥齿轮一(4)旋转速度与锥齿轮二(5)旋转速度不相同时，行星锥齿轮(17)在围绕行星轴轴线(81)自转的同时，行星锥齿轮(17)还会围绕固定轴轴线(72)公转，行星锥齿轮(17)驱动行星支架(18)低转速旋转；锥齿轮一(4)旋转速度大于锥齿轮二(5)旋转速度时，行星支架旋转方向(78)与锥齿轮一旋转方向(80)相同；锥齿轮二(5)旋转速度大于锥齿轮一(4)旋转速度时，行星支架旋转方向(78)与锥齿轮二旋转方向(74)相同。/n