一種新型低速電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型設(shè)及精密傳動(dòng)裝置領(lǐng)域，具體設(shè)及一種新型低速電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機(jī)是機(jī)械領(lǐng)域中重要的驅(qū)動(dòng)部件，存在各式各樣的設(shè)計(jì)，W滿足不同的驅(qū)動(dòng)需 求。
[0003] 對(duì)于某些特殊場合，需要超低速的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，一般的電機(jī)額定驅(qū)動(dòng)速度都是較快 的，不能滿足需求。如果采用伺服系統(tǒng)對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行低速控制，伺服電機(jī)將在長期的低速 運(yùn)轉(zhuǎn)中運(yùn)用過大的電流驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致伺服電機(jī)的壽命大幅縮減。如果采用額外的減速器，電機(jī) 與減速器的整體體積較大，難W應(yīng)用在較小的空間內(nèi)。
[0004] 不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型低速電機(jī)，進(jìn)行高精度低速旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用W下技術(shù)方案：
[0007] -種新型低速電機(jī)，包括殼體、封蓋、齒圈、柔性齒杯、輸出軸、控制盒和勵(lì)磁繞組； 殼體呈帽形，殼體的端面中屯、設(shè)有軸孔;齒圈內(nèi)側(cè)沿圓周方向排列設(shè)有內(nèi)齒，齒圈由剛性材 料制成，齒圈剛性固定于殼體的內(nèi)壁上;柔性齒杯設(shè)于齒圈的內(nèi)部，柔性齒杯的外邊緣排列 設(shè)有外齒，外齒在柔性齒杯不發(fā)生形變的情況下不與齒圈的內(nèi)齒曬合，柔性齒杯的每個(gè)外 齒對(duì)應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁體;勵(lì)磁繞組沿圓周排列設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁繞組設(shè)于齒圈的外部;封 蓋封裝于殼體上，封蓋中屯、設(shè)有軸孔;輸出軸與柔性齒杯連接，輸出軸沿軸向自封蓋的軸孔 貫穿至殼體的軸孔外部;控制盒設(shè)于殼體的外部，且與勵(lì)磁繞組電連接。
[000引進(jìn)一步的，所述輸出軸與殼體之間設(shè)有軸承。
[0009] 進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)磁體的形狀呈圓柱形或球形。
[0010] 進(jìn)一步的，所示勵(lì)磁繞組與齒圈剛性連接，齒圈的每個(gè)齒槽背面對(duì)應(yīng)設(shè)置一組勵(lì) 磁線圈。
[0011] 本實(shí)用新型所提供的一種新型低速電機(jī)，具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 實(shí)現(xiàn)超低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行順楊，運(yùn)行精度高，易于掌控；
[0013] 柔性齒杯的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)采用磁性無摩擦設(shè)計(jì)，使用壽命長，發(fā)熱量低，穩(wěn)定性高；
[0014] 結(jié)構(gòu)簡單，體積小，能安裝在較狹窄的空間，便于應(yīng)用到精密機(jī)械領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1為本實(shí)用新型新型低速電機(jī)的爆炸示意圖。
[0017] 圖2為新型低速電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[001引附圖標(biāo)記說明：
[0019] 1、殼體 2、齒圈
[0020] 3、柔性齒杯 4、勵(lì)磁繞組
[0021] 5、勵(lì)磁線圈 6、導(dǎo)磁體
[0022] 7、輸出軸 8、封蓋
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新 型實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說明的 是，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新 型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024] 實(shí)施例
[0025] 請參閱圖1和圖2,本實(shí)用新型公開了一種新型低速電機(jī)，包括殼體1、封蓋8、齒圈 2、柔性齒杯3、輸出軸7、控制盒(未圖示)和勵(lì)磁繞組4;殼體1呈帽形，殼體1的端面中屯、設(shè)有 軸孔;齒圈2內(nèi)側(cè)沿圓周方向排列設(shè)有內(nèi)齒，齒圈2由剛性材料制成，齒圈2剛性固定于殼體1 的內(nèi)壁上;柔性齒杯3設(shè)于齒圈2的內(nèi)部，柔性齒杯3的外邊緣排列設(shè)有外齒，外齒在柔性齒 杯3不發(fā)生形變的情況下不與齒圈2的內(nèi)齒曬合，柔性齒杯3的每個(gè)外齒對(duì)應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁 體6;勵(lì)磁繞組4沿圓周排列設(shè)有勵(lì)磁線圈5,勵(lì)磁繞組4設(shè)于齒圈2的外部;封蓋8封裝于殼體 1上，封蓋8中屯、設(shè)有軸孔;輸出軸7與柔性齒杯3連接，輸出軸7沿軸向自封蓋8的軸孔貫穿至 殼體1的軸孔外部;控制盒設(shè)于殼體1的外部，且與勵(lì)磁繞組4電連接。
[00%]傳統(tǒng)的電機(jī)結(jié)構(gòu)沿用了多年，采用的是勵(lì)磁繞組4和轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，勵(lì)磁繞組4產(chǎn)生 交變的磁場，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。但運(yùn)種電機(jī)的轉(zhuǎn)速是比較快的，較難實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)。雖然 目前可W采用私服系統(tǒng)進(jìn)行低速控制，但驅(qū)動(dòng)電流會(huì)變得非常大，是不利于長期低速運(yùn)行 的。通過機(jī)械的方法，可W采用減速器進(jìn)行減速輸出，但減速器是額外的傳動(dòng)部件，需要占 用額外的安裝空間。
[0027]本實(shí)用新型完全擬棄了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，而是采用柔性齒杯3與齒圈2有序曬合的 方式進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)。其作用原理是:勵(lì)磁繞組4產(chǎn)生一個(gè)有序的磁場，那么柔性齒杯3內(nèi)壁的 導(dǎo)磁體6在受到磁場影響后有序地被吸附，從而作用于柔性齒杯3的外齒使其發(fā)生規(guī)律的彈 性形變，向外凸出的部分與齒圈2接觸，使柔性齒杯3凸出部分的外齒與齒圈2的內(nèi)齒曬合。 磁場產(chǎn)生的規(guī)律是順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，因此柔性齒杯3的彈性形變也是順時(shí)針或者逆 時(shí)針變化的，從而使柔性齒杯3與齒圈2產(chǎn)生有序的曬合過程。而對(duì)于齒圈2的內(nèi)齒與柔性齒 杯3的外齒而言，齒的模數(shù)是相等的，由于齒圈2的直徑比柔性齒圈2的直徑大，必然導(dǎo)致齒 圈2的齒數(shù)比柔性齒杯3的齒數(shù)多，因而當(dāng)柔性齒杯3發(fā)生一圈規(guī)律性彈性形變的過程中，會(huì) 相應(yīng)產(chǎn)生較小角度的偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而造成超低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。勵(lì)磁繞組4磁場變化轉(zhuǎn)速與輸出的實(shí) 際轉(zhuǎn)速符合減速比：
[0029] 式中，Z2為齒圈2的齒數(shù)；
[0030] Zi為柔性齒杯3的齒數(shù)。
[0031] 而且柔性齒杯3的規(guī)律性形變通過磁場來控制，沒有任何摩擦部件，達(dá)到零摩擦的 效果，大大延長了柔性齒杯3的使用壽命。勵(lì)磁繞組4產(chǎn)生的規(guī)律性磁場通過控制箱給出的 電信號(hào)控制，控制盒的內(nèi)部設(shè)有各種電氣部件及忍片，用于為勵(lì)磁繞組4產(chǎn)生可控制的磁 場。具體的磁場控制通過外部的程序和對(duì)控制盒的調(diào)試輸出來實(shí)現(xiàn)?？刂拼艌龅慕蛔冾l率 也能控制新型低速電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。
[0032] 采用導(dǎo)磁體6內(nèi)置于柔性齒杯3的設(shè)計(jì)是本實(shí)用新型的一大亮點(diǎn)。導(dǎo)磁體6直接鑲 嵌在柔性齒杯3內(nèi)部，并且每個(gè)外齒對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)導(dǎo)磁體6意味著可W精確控制每一個(gè)外齒 的曬合。運(yùn)一設(shè)計(jì)是對(duì)柔性齒杯3曬合控制的有效保證。導(dǎo)磁體6的作用力是直接對(duì)應(yīng)作用 在每一個(gè)外齒上的，因而相當(dāng)于勵(lì)磁繞組4產(chǎn)生的有序磁場精確控制著柔性齒杯3的每一個(gè) 外齒。而采用導(dǎo)磁體6而非自帶磁性的永磁體的原因，是由于導(dǎo)磁體6對(duì)應(yīng)每一個(gè)外齒設(shè)置， 因此在受到磁場的作用后對(duì)每個(gè)外齒的作用較為直接。如果采用自帶磁性的永磁體，永磁 體與永磁體之間的磁場會(huì)相互影響，從而有可能導(dǎo)致外齒受力變形，影響外齒與內(nèi)齒的正 常曬合。而導(dǎo)磁體6自身不具備磁性，但卻能被磁力所吸附，便于通過磁場對(duì)其進(jìn)行有效的 控制。
[0033] 而作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的導(dǎo)磁體6的形狀呈圓柱形或球形。由于導(dǎo)磁體6是直 接鑲嵌在柔性齒杯3內(nèi)部的、與柔性齒杯3的材料組織直接接觸的，呈流線型的圓柱形或球 形具有較好的受力表面。而且其均勻的表面也更有利于響應(yīng)勵(lì)磁繞組4的磁性。
[0034] 為了確保輸出軸7與殼體1之間旋轉(zhuǎn)楊順，作為優(yōu)選，所述輸出軸7與殼體1及封蓋8 之間設(shè)有軸承(未圖示）。
[0035] 作為優(yōu)選，所示勵(lì)磁繞組4與齒圈2剛性連接，齒圈2的每個(gè)齒槽背面對(duì)應(yīng)設(shè)置一組 勵(lì)磁線圈5。由于本實(shí)用新型的工作原理是直接通過勵(lì)磁繞組4產(chǎn)生的磁力吸附使柔性齒圈 2產(chǎn)生彈性形變的，勵(lì)磁繞組4直接剛性設(shè)于齒圈2的外壁即可。根據(jù)本實(shí)用新型的工作原 理，對(duì)應(yīng)在齒圈2的每個(gè)齒槽設(shè)置勵(lì)磁線圈5是最優(yōu)的方案，柔性齒杯3的外齒是直接曬合在 齒圈2的齒槽中的，因此從齒圈2的齒槽產(chǎn)生吸附磁力能有效提高曬合的控制精度，從而提 高本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)控制精度。但相對(duì)來說，勵(lì)磁線圈5的數(shù)量將有所增加，因此該技術(shù)方 案較適用于控制精度要求極高、設(shè)備體積較大的場合。
[0036] 本實(shí)用新型所提供的一種新型低速電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)超低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行順楊，對(duì)電 氣系統(tǒng)無運(yùn)行壓力，通過編程能夠輕松控制轉(zhuǎn)速，可控性強(qiáng)。而且柔性齒杯3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)采 用磁性無摩擦設(shè)計(jì)，使用壽命長，發(fā)熱量低，穩(wěn)定性高。整體結(jié)構(gòu)簡單，體積小，能安裝在較 狹窄的空間，便于應(yīng)用到精密機(jī)械領(lǐng)域，在精密機(jī)械領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0037] W上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運(yùn)些都屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型低速電機(jī)，其特征在于:包括殼體、封蓋、齒圈、柔性齒杯、輸出軸、控制盒和 勵(lì)磁繞組;殼體呈帽形，殼體的端面中心設(shè)有軸孔;齒圈內(nèi)側(cè)沿圓周方向排列設(shè)有內(nèi)齒，齒 圈由剛性材料制成，齒圈剛性固定于殼體的內(nèi)壁上;柔性齒杯設(shè)于齒圈的內(nèi)部，柔性齒杯的 外邊緣排列設(shè)有外齒，外齒在柔性齒杯不發(fā)生形變的情況下不與齒圈的內(nèi)齒嚙合，柔性齒 杯的每個(gè)外齒對(duì)應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁體;勵(lì)磁繞組沿圓周排列設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁繞組設(shè)于齒 圈的外部;封蓋封裝于殼體上，封蓋中心設(shè)有軸孔;輸出軸與柔性齒杯連接，輸出軸沿軸向 自封蓋的軸孔貫穿至殼體的軸孔外部;控制盒設(shè)于殼體的外部，且與勵(lì)磁繞組電連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型低速電機(jī)，其特征在于：所述輸出軸與殼體之間設(shè)有軸 承。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型低速電機(jī)，其特征在于:所述的導(dǎo)磁體的形狀呈圓柱形或 球形。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型低速電機(jī)，其特征在于:所示勵(lì)磁繞組與齒圈剛性連接， 齒圈的每個(gè)齒槽背面對(duì)應(yīng)設(shè)置一組勵(lì)磁線圈。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種新型低速電機(jī)，包括殼體、封蓋、齒圈、柔性齒杯、輸出軸、控制盒和勵(lì)磁繞組；殼體呈帽形，殼體的端面中心設(shè)有軸孔；齒圈內(nèi)側(cè)沿圓周方向排列設(shè)有內(nèi)齒，齒圈由剛性材料制成，齒圈剛性固定于殼體的內(nèi)壁上；柔性齒杯設(shè)于齒圈的內(nèi)部，柔性齒杯的外邊緣排列設(shè)有外齒，外齒在柔性齒杯不發(fā)生形變的情況下不與齒圈的內(nèi)齒嚙合，柔性齒杯的每個(gè)外齒對(duì)應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁體；勵(lì)磁繞組沿圓周排列設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁繞組設(shè)于齒圈的外部；封蓋封裝于殼體上，封蓋中心設(shè)有軸孔；輸出軸與柔性齒杯連接，輸出軸沿軸向自封蓋的軸孔貫穿至殼體的軸孔外部；控制盒設(shè)于殼體的外部，且與勵(lì)磁繞組電連接。本實(shí)用新型可進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
【IPC分類】H02K5/04, H02K7/10
【公開號(hào)】CN205231896
【申請?zhí)枴緾N201521118171
【發(fā)明人】郭嘉輝
【申請人】郭嘉輝
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月26日