CN102570712B - 一种直线电机 - Google Patents
一种直线电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102570712B CN102570712B CN2012100152895A CN201210015289A CN102570712B CN 102570712 B CN102570712 B CN 102570712B CN 2012100152895 A CN2012100152895 A CN 2012100152895A CN 201210015289 A CN201210015289 A CN 201210015289A CN 102570712 B CN102570712 B CN 102570712B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- conical gear
- screw rod
- bevel gear
- electric motors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims description 5
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 241001212149 Cathetus Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005288 electromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直线电机,包括前盖总成、转子总成、定子总成和螺杆,还包括齿轮机构,齿轮机构包括:固定连接于转子总成的螺母锥齿轮,螺母锥齿轮的圆锥齿轮部分轴线与螺杆的轴线重合设置,且螺母锥齿轮的螺母部分螺纹配合于螺杆;沿轴向可滑动地连接于螺杆且与螺杆同轴设置的第一圆锥齿轮;能够分别与螺母锥齿轮和第一圆锥齿轮啮合的第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮,第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮能够同步旋转,且螺母锥齿轮和第二圆锥齿轮的传动比跟第三圆锥齿轮和第一圆锥齿轮的传动比不相等。本发明提供的直线电机,利用了齿轮传动的结构优势来对电机的输出力进行放大。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,特别涉及一种直线电机。
背景技术
随着科学技术的不断发展,节能已经是每个设计工作者最为关注的方面,即如何采用最少的资源获得最大的效益已经成为设计工作者的重要工作。电机在我们日常生活中使用是相当广泛的,如何设计高效的电机更是每个电机设计人员的毕生追求。如果单纯的依靠提高电机特性来增加电机的出力,势必给电机的设计带来很多困难,而且增加的输出扭矩始终有限,这种装置一般包括电机定子,电机转子和传动装置三个部分。
现有装置如图1所示,该装置包括螺杆输出轴1,前盖2,转子3,定子4和镶嵌在转子3上的螺母5。外部控制装置通过一定的控制方案给电机定子内的绕组通电,通电绕组与转子3上的磁钢相互作用,产生电磁力,这种电磁力驱动电机转子3并带动转子3上的螺母5沿着一定方向旋转,螺母5和螺杆输出轴1相互作用,使螺杆输出轴1实现轴向运动,而且电机的输出力得到了放大。
假设电机的输出扭矩为T,电机转子3的外径为R,螺杆的输出力为Q,螺杆上的螺距为P,因此,根据能量守恒原理有T*2π=Q*P,所以得到螺杆输出轴1上的输出力为Q=(2π/P)*T,用力传动比i来表示省力的程度,则又i=2π/P。也就是说力被放大了i倍。
然而,在一定的安装空间限制的情况下,此装置的放大倍数比较有限。
因此,如何提供一种直线电机,能够在一定的安装空间内,提供更大倍数的输出力,成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种直线电机,能够在一定的安装空间内,提供更大倍数的输出力。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种直线电机,包括前盖总成、转子总成、定子总成和螺杆,还包括齿轮机构,所述齿轮机构包括:
固定连接于所述转子总成的螺母锥齿轮,所述螺母锥齿轮的圆锥齿轮部分轴线与所述螺杆的轴线重合设置,且所述螺母锥齿轮的螺母部分螺纹配合于所述螺杆;
沿轴向可滑动地连接于所述螺杆且与所述螺杆同轴设置的第一圆锥齿轮;
能够分别与所述螺母锥齿轮和所述第一圆锥齿轮啮合的第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮,所述第二圆锥齿轮和第三圆锥齿轮能够同步旋转,且所述螺母锥齿轮和所述第二圆锥齿轮的传动比跟所述第三圆锥齿轮和所述第一圆锥齿轮的传动比不相等。
优选的,所述第二圆锥齿轮和所述第三圆锥齿轮固连为一体式设计,形成连体锥齿轮。
优选的,所述直线电机内设置有用于安装所述连体锥齿轮的齿轮轴。
优选的,所述齿轮轴的一端具有用于安装所述连体锥齿轮的轴肩。
优选的,所述前盖总成和定子总成上分别开设有用于安装所述齿轮轴的安装槽。
优选的,所述前盖总成包括滑动轴承和前盖,所述前盖具有与所述第二圆锥齿轮和所述第三圆锥齿轮配合的安装槽。
优选的,所述定子总成包括壳体、定子硅钢片、绝缘端子、绕组和轴承,所述壳体具有与所述第二圆锥齿轮和所述第三圆锥齿轮配合的安装槽。
优选的,所述转子总成包括转子硅钢片和磁石,所述转子硅钢片和所述螺母锥齿轮注塑成一体。
优选的,所述第一圆锥齿轮与所述螺杆通过滑键连接。
从上述的技术方案可以看出,本发明提供的直线电机,借助设置齿轮结构,在原本转子螺母和螺杆传动的基础上,又进行了圆锥齿轮传动,从而实现了力的两级传动,通过两级差速原理实现了直线电机输出力的放大,与传统结构相比,能够在一定的安装空间内,提供更大倍数的输出力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中直线电机的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的直线电机的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的直线电机的剖面结构示意图;
图4为图3沿B-B面的剖面图。
具体实施方式
本发明公开了一种直线电机,能够在一定的安装空间内,提供更大倍数的输出力。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图2和图3,本发明实施例提供的直线电机,包括前盖总成11、转子总成12、定子总成13和螺杆14,前盖总成11包括滑动轴承32和前盖21,转子总成12包括转子硅钢片29和磁石31,定子总成13包括壳体24、定子硅钢片25、绝缘端子26、绕组27和轴承28,滑动轴承32和轴承28分别设置在螺杆14的两端,其核心发明点在于,还包括齿轮机构,齿轮机构包括:
固定连接于转子总成12的螺母锥齿轮15,螺母锥齿轮15的圆锥齿轮部分轴线与螺杆14的轴线重合设置,且螺母锥齿轮15的螺母部分螺纹配合于螺杆14,实现直线电机输出力的第一级放大;
沿轴向可滑动地连接于螺杆14且与螺杆14同轴设置的第一圆锥齿轮18;
能够分别与螺母锥齿轮15和第一圆锥齿轮18啮合的第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17,第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17能够同步旋转,实现直线电机输出力的第二级放大,且螺母锥齿轮15和第二圆锥齿轮16的传动比跟第三圆锥齿轮17和第一圆锥齿轮18的传动比不相等。
本发明实施例提供的直线电机,借助设置齿轮结构,在原本转子螺母和螺杆传动的基础上,又进行了圆锥齿轮传动,从而实现了力的两级传动,通过两级差速原理实现了直线电机输出力的放大,与传统结构相比,能够在一定的安装空间内,提供更大倍数的输出力。
为了优化上面的技术方案,第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17固连为一体式设计,形成连体锥齿轮22,这样的结构更加牢固稳定,保证了第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17的同步旋转,安装和拆卸起来也比较方便。当然,第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17也可以分体设计,两者分别连接于不同的齿轮轴,借助联轴器保持同步转动。
进一步的,直线电机内设置有用于安装连体锥齿轮22的齿轮轴23。
如图3所示,本发明实施例提供的直线电机,齿轮轴23的一端具有用于安装连体锥齿轮22的轴肩,实现连体锥齿轮22在连体齿轮轴23上的轴向定位,并对连体齿轮轴23的两端进行固定,起到对连体锥齿轮22的支持作用。
在本实施例中,前盖总成11和定子总成13上分别开设有用于安装齿轮轴23的安装槽。连体锥齿轮轴23的一端通过前盖21和壳体24上对应的安装槽来固定,另一端通过前盖21上对应的安装槽来固定。
进一步的,如图3所示,前盖总成11中的前盖21具有与第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17配合的安装槽,用来安装和保护第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17。
类似的,定子总成13中的壳体24具有与第二圆锥齿轮16和第三圆锥齿轮17配合的安装槽。
如图3和图4所示,本发明实施例提供的直线电机,转子总成12的转子硅钢片29和螺母锥齿轮15注塑成一体,形成转子30,使得直线电机在通电后,绕组27与磁石31相互作用,产生一定的电磁力,转子硅钢片29在电磁力的作用下带动螺母锥齿轮15一起旋转起来。当然,能够实现转子硅钢片29和螺母锥齿轮15一起旋转的连接方式还有很多种,例如借助螺栓、螺钉固定或者型面连接,效果类似,在此不再赘述。
为了进一步优化上面的技术方案,第一圆锥齿轮18与螺杆14通过滑键33连接,螺杆14上设有与滑键33配合的滑键槽,使得第一圆锥齿轮18能够带动螺杆14旋转,两者之间也能发生沿螺杆14轴向的移动。
通过一定的外置控制装置给直线电机定子部分的绕组27进行供电,通电绕组27与磁石31相互作用,产生一定的电磁力,转子硅钢片29在电磁力的作用下带动螺母锥齿轮15一起旋转起来,带动螺杆14向上运动;与此同时,螺母锥齿轮15上的圆锥齿轮部分带动连体锥齿轮22上的第二圆锥齿轮16进行旋转,连体锥齿轮22上的第三圆锥齿轮17又带动第一圆锥齿轮18旋转,第一圆锥齿轮18通过滑键33带动螺杆14向下移动,螺杆14的综合移动量是两个移动量之差,从而实现了省力的作用。
用力的传动比i来表示省力的程度,T为电机电磁作用产生的力,Q为螺杆14上的输出力,螺杆的螺距为P,则有i=Q/T。同理设电机转子外径为R,螺母锥齿轮15上的锥齿轮齿数为Z1,连体锥齿轮22的第二圆锥齿轮16齿数为Z2,第三圆锥齿轮17齿数为Z3,第一锥齿轮18的齿数为Z4,则根据能量守恒定律有T*2π=Q*P*[1-(Z1*Z3/Z2*Z4)],从而得到Q=T*(2π/P)/[1-(Z1*Z3/Z2*Z4)],力的传动比i=(2π/P)/[1-(Z1*Z3/Z2*Z4)]。
综上所述,从力的传动比i来看,要想获得最大的力的传动比,只需要使Z1*Z3/Z2*Z4小于1,而且越接近1获得的力的传动比就越大。例如分别取:Z1=20,Z2=21,Z3=20,Z4=20,本发明实施例提供的直线电机可以广泛应用在各个领域。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种直线电机,包括前盖总成(11)、转子总成(12)、定子总成(13)和螺杆(14),其特征在于,还包括齿轮机构,所述齿轮机构包括:
固定连接于所述转子总成(12)的螺母锥齿轮(15),所述螺母锥齿轮(15)的圆锥齿轮部分轴线与所述螺杆(14)的轴线重合设置,且所述螺母锥齿轮(15)的螺母部分螺纹配合于所述螺杆(14);
沿轴向可滑动地连接于所述螺杆(14)且与所述螺杆(14)同轴设置的第一圆锥齿轮(18),所述第一圆锥齿轮(18)与所述螺杆(14)通过滑键(33)连接;
能够分别与所述螺母锥齿轮(15)和所述第一圆锥齿轮(18)啮合的第二圆锥齿轮(16)和第三圆锥齿轮(17),所述第二圆锥齿轮(16)和第三圆锥齿轮(17)能够同步旋转,且所述螺母锥齿轮(15)和所述第二圆锥齿轮(16)的传动比跟所述第三圆锥齿轮(17)和所述第一圆锥齿轮(18)的传动比不相等。
2.根据权利要求1所示的直线电机,其特征在于,所述第二圆锥齿轮(16)和所述第三圆锥齿轮(17)固连为一体式设计,形成连体锥齿轮(22)。
3.根据权利要求2所示的直线电机,其特征在于,所述直线电机内设置有用于安装所述连体锥齿轮(22)的齿轮轴(23)。
4.根据权利要求3所示的直线电机,其特征在于,所述齿轮轴(23)的一端具有用于安装所述连体锥齿轮(22)的轴肩。
5.根据权利要求4所示的直线电机,其特征在于,所述前盖总成(11)和定子总成(13)上分别开设有用于安装所述齿轮轴(23)的安装槽。
6.根据权利要求1所示的直线电机,其特征在于,所述前盖总成(11)包括滑动轴承(32)和前盖(21),所述前盖(21)具有与所述第二圆锥齿轮(16)和所述第三圆锥齿轮(17)配合的安装槽。
7.根据权利要求1所示的直线电机,其特征在于,所述定子总成(13)包括壳体(24)、定子硅钢片(25)、绝缘端子(26)、绕组(27)和轴承(28),所述壳体(24)具有与所述第二圆锥齿轮(16)和所述第三圆锥齿轮(17)配合的安装槽。
8.根据权利要求1所示的直线电机,其特征在于,所述转子总成(12)包括转子硅钢片(29)和磁石(31),所述转子硅钢片(29)和所述螺母锥齿轮(15)注塑成一体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012100152895A CN102570712B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 一种直线电机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012100152895A CN102570712B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 一种直线电机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102570712A CN102570712A (zh) | 2012-07-11 |
CN102570712B true CN102570712B (zh) | 2013-12-04 |
Family
ID=46415382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012100152895A Expired - Fee Related CN102570712B (zh) | 2012-01-17 | 2012-01-17 | 一种直线电机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102570712B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6084003B2 (ja) * | 2012-10-22 | 2017-02-22 | 日本電産サンキョー株式会社 | ギアードモータ |
CN105804939A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 大久制作(大连)有限公司 | 同轴式三转子风力发电电机 |
CN117559720B (zh) * | 2023-12-05 | 2024-04-19 | 南通市久正人体工学股份有限公司 | 一种电机驱动结构及升降装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201332322Y (zh) * | 2008-12-29 | 2009-10-21 | 浙江瑞鹏汽车电器有限公司 | 强力型电机 |
JP5513174B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-06-04 | 博 水野 | ギアードモータ |
CN202094753U (zh) * | 2011-06-03 | 2011-12-28 | 苏州八方电机科技有限公司 | 铣刨机用电机 |
CN202405945U (zh) * | 2012-01-17 | 2012-08-29 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种直线电机 |
-
2012
- 2012-01-17 CN CN2012100152895A patent/CN102570712B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102570712A (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102570712B (zh) | 一种直线电机 | |
CN104953779A (zh) | 磁性齿轮低速大转矩电机 | |
CN203562903U (zh) | 定子绕线机及其排线头 | |
CN203708079U (zh) | 一种新型永磁调速器 | |
CN202405945U (zh) | 一种直线电机 | |
CN203560385U (zh) | 定子绕线机及其驱动组件 | |
CN105299145A (zh) | 立体停车库用减速驱动系统 | |
JP2012016200A (ja) | 円筒型モータ | |
CN104767331B (zh) | 一种定子可移动式自调速永磁电机 | |
CN105827085A (zh) | 一种可变径向气隙的永磁发电机及风力发电装置 | |
CN201996070U (zh) | 一种风电变桨系统的展示架 | |
CN205622454U (zh) | 一种可变径向气隙的永磁发电机及风力发电装置 | |
CN204013053U (zh) | 滚珠花键轴电机 | |
GB0803050D0 (en) | Electrical machines | |
CN204425146U (zh) | 高效率复合式铁芯绕组发电机 | |
CN203645463U (zh) | 一种正反同心双输出减速电机齿轮箱 | |
CN202756760U (zh) | 一种电动执行器用位置检测机构 | |
CN102684450B (zh) | 直线旋转磁阻步进电机转子结构 | |
CN206908461U (zh) | 一种多轴可变向电机 | |
CN203670684U (zh) | 一种带变径套输入的精密减速器 | |
CN204810047U (zh) | 电机驱动系统 | |
CN103701253A (zh) | 一种电动机直驱车桥用永磁电机 | |
CN202334018U (zh) | 一种新型环保节能电机装置 | |
CN204512368U (zh) | 智能电网用负荷开关进线齿轮箱 | |
WO2013182964A3 (en) | Systems of mechanical transmission for electric motors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 4 / F, building 1, No.14 Jiuxianqiao Road, Chaoyang District, Beijing 100020 Patentee after: Beijing Jingwei Hirain Technologies Co.,Inc. Address before: 100101 Beijing city Chaoyang District Anxiang Beili 11 B block 8 layer Patentee before: Beijing Jingwei HiRain Technologies Co.,Ltd. |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131204 |