一種新型低速電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型設(shè)及精密傳動裝置領(lǐng)域，具體設(shè)及一種新型低速電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機是機械領(lǐng)域中重要的驅(qū)動部件，存在各式各樣的設(shè)計，W滿足不同的驅(qū)動需 求。
[0003] 對于某些特殊場合，需要超低速的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，一般的電機額定驅(qū)動速度都是較快 的，不能滿足需求。如果采用伺服系統(tǒng)對伺服電機進(jìn)行低速控制，伺服電機將在長期的低速 運轉(zhuǎn)中運用過大的電流驅(qū)動，導(dǎo)致伺服電機的壽命大幅縮減。如果采用額外的減速器，電機 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。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型低速電機，進(jìn)行高精度低速旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用W下技術(shù)方案：
[0007] -種新型低速電機，包括殼體、封蓋、齒圈、柔性齒杯、輸出軸、控制盒和勵磁繞組； 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，柔性齒杯的每個外 齒對應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁體;勵磁繞組沿圓周排列設(shè)有勵磁線圈，勵磁繞組設(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，所示勵磁繞組與齒圈剛性連接，齒圈的每個齒槽背面對應(yīng)設(shè)置一組勵 磁線圈。
[0011] 本實用新型所提供的一種新型低速電機，具有W下優(yōu)點：
[0012] 實現(xiàn)超低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，運行順楊，運行精度高，易于掌控；
[0013] 柔性齒杯的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動采用磁性無摩擦設(shè)計，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)用到精密機械領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 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 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1為本實用新型新型低速電機的爆炸示意圖。
[0017] 圖2為新型低速電機的內(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、勵磁繞組
[0021] 5、勵磁線圈 6、導(dǎo)磁體
[0022] 7、輸出軸 8、封蓋
【具體實施方式】
[0023] 為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新 型實施例和附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說明的 是，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯?型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024] 實施例
[0025] 請參閱圖1和圖2,本實用新型公開了一種新型低速電機，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的每個外齒對應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁 體6;勵磁繞組4沿圓周排列設(shè)有勵磁線圈5,勵磁繞組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，且與勵磁繞組4電連接。
[00%]傳統(tǒng)的電機結(jié)構(gòu)沿用了多年，采用的是勵磁繞組4和轉(zhuǎn)子的設(shè)計，勵磁繞組4產(chǎn)生 交變的磁場，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。但運種電機的轉(zhuǎn)速是比較快的，較難實現(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)動電流會變得非常大，是不利于長期低速運行 的。通過機械的方法，可W采用減速器進(jìn)行減速輸出，但減速器是額外的傳動部件，需要占 用額外的安裝空間。
[0027]本實用新型完全擬棄了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子設(shè)計，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。其作用原理是:勵磁繞組4產(chǎn)生一個有序的磁場，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)律是順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)的，因此柔性齒杯3的彈性形變也是順時針或者逆 時針變化的，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 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。勵磁繞組4磁場變化轉(zhuǎn)速與輸出的實 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控制盒的調(diào)試輸出來實現(xiàn)。控制磁場的交變頻率 也能控制新型低速電機的輸出轉(zhuǎn)速。
[0032] 采用導(dǎo)磁體6內(nèi)置于柔性齒杯3的設(shè)計是本實用新型的一大亮點。導(dǎo)磁體6直接鑲 嵌在柔性齒杯3內(nèi)部，并且每個外齒對應(yīng)設(shè)置一個導(dǎo)磁體6意味著可W精確控制每一個外齒 的曬合。運一設(shè)計是對柔性齒杯3曬合控制的有效保證。導(dǎo)磁體6的作用力是直接對應(yīng)作用 在每一個外齒上的，因而相當(dāng)于勵磁繞組4產(chǎn)生的有序磁場精確控制著柔性齒杯3的每一個 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對應(yīng)每一個外齒設(shè)置， 因此在受到磁場的作用后對每個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，所示勵磁繞組4與齒圈2剛性連接，齒圈2的每個齒槽背面對應(yīng)設(shè)置一組 勵磁線圈5。由于本實用新型的工作原理是直接通過勵磁繞組4產(chǎn)生的磁力吸附使柔性齒圈 2產(chǎn)生彈性形變的，勵磁繞組4直接剛性設(shè)于齒圈2的外壁即可。根據(jù)本實用新型的工作原 理，對應(yīng)在齒圈2的每個齒槽設(shè)置勵磁線圈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 高本實用新型的旋轉(zhuǎn)控制精度。但相對來說，勵磁線圈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] 本實用新型所提供的一種新型低速電機，可實現(xiàn)超低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，運行順楊，對電 氣系統(tǒng)無運行壓力，通過編程能夠輕松控制轉(zhuǎn)速，可控性強。而且柔性齒杯3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動采 用磁性無摩擦設(shè)計，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)用到精密機械領(lǐng)域，在精密機械領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0037] W上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的一種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運些都屬 于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種新型低速電機，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 杯的每個外齒對應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁體;勵磁繞組沿圓周排列設(shè)有勵磁線圈，勵磁繞組設(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，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，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，其特征在于:所示勵磁繞組與齒圈剛性連接， 齒圈的每個齒槽背面對應(yīng)設(shè)置一組勵磁線圈。
【專利摘要】本實用新型提供了一種新型低速電機，包括殼體、封蓋、齒圈、柔性齒杯、輸出軸、控制盒和勵磁繞組；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，柔性齒杯的每個外齒對應(yīng)鑲嵌設(shè)有導(dǎo)磁體；勵磁繞組沿圓周排列設(shè)有勵磁線圈，勵磁繞組設(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，且與勵磁繞組電連接。本實用新型可進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
【IPC分類】H02K5/04, H02K7/10
【公開號】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