CN106817010A - 非接触章动减速电机及工作方法 - Google Patents

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CN106817010A
CN106817010A CN201710209707.7A CN201710209707A CN106817010A CN 106817010 A CN106817010 A CN 106817010A CN 201710209707 A CN201710209707 A CN 201710209707A CN 106817010 A CN106817010 A CN 106817010A
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cone wheel
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reducing motor
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姚立刚
楼梅燕
曾雪莲
李文建
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Fuzhou University
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Fuzhou University
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/108—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with an axial air gap

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种非接触章动减速电机及工作方法，包括磁耦合的外锥轮盘和内锥轮盘，外锥轮盘支撑输出轴，输出轴的一端与固定在内锥轮盘上的万向节相连接，输出轴另一端输出动力，内锥轮盘由支撑轴支撑，支撑轴的一端固定有线圈盘，内锥轮盘靠近线圈盘处设置一圈铁环，输出轴与内锥轮盘的中轴线间存在一夹角ａ，章动减速电机的章动角为ａ。本发明不仅能够实现非接触章动减速，而且结构简单紧凑巧妙。

Description

非接触章动减速电机及工作方法
技术领域
本发明涉及一种非接触章动减速电机及工作方法。
背景技术
把章动传动应用与电机，使电机能达到低转速、大扭矩。例如，第4837470号美国专利公开了这样一种装置，它用电磁铁控制齿轮盘进行章动，通过齿轮啮合带动从动轮进行转动。这种传统机械接触式章动传动存在结构复杂、机械疲劳、振动噪声大、摩擦损耗大、寿命较短、润滑等问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种非接触章动减速电机及工作方法，不仅能够实现非接触章动减速，而且结构简单紧凑巧妙。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：非接触章动减速电机，包括磁耦合的外锥轮盘和内锥轮盘，外锥轮盘支撑输出轴，输出轴的一端与固定在内锥轮盘上的万向节相连接，输出轴另一端输出动力，内锥轮盘由支撑轴支撑，支撑轴的一端固定有线圈盘，内锥轮盘靠近线圈盘处设置一圈铁环，输出轴与内锥轮盘的中轴线间存在一夹角ａ，章动减速电机的章动角为ａ。
进一步地，还包括箱体，箱体的一端连接线圈盘，线圈盘包括以环形均匀排布的线圈A、线圈B、线圈C、线圈D,箱体的另一端连接外锥轮盘。
进一步地，内锥轮盘的盘径方向均匀分布若干磁极交错相反的永磁体，外锥轮盘的盘径方向也均匀分布有若干磁极交错相反的用于与内锥盘上的永磁体进行磁耦合的永磁体。
进一步地，外锥轮盘带有外凸台。
进一步地，外锥轮盘通过轴承支撑输出轴。
进一步地，输出轴通过花键与万向节的星形套相连接，万向节的钟形壳固定在内锥轮盘上。
进一步地，内锥轮盘通过一个球形轴承支撑在支撑轴上。
该非接触章动减速电机的工作方法如下，线圈盘上的线圈按顺序循环通电后，就会产生磁场对铁环产生吸力，使内锥轮盘靠近通电线圈，如此让内锥轮盘进行章动运动,章动角为ａ，内锥轮盘在线圈作用下进行章动运动的同时，在磁耦合作用下，会自转一定的角度，再通过万向节，带动输出轴输出转矩。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该电机不仅设计新颖独特，结构紧凑，章动运动减速快、传递扭矩大，磁力传动无接触、振动小，可以广泛应用于机器人腕关节传动、航空航天飞行器和微小型电机等领域；解决了现有技术中的结构复杂、机械疲劳、振动噪声大、摩擦损耗大、寿命较短、润滑等问题。
附图说明
图1为本发明实施例的减速电机示意图；
图2为本发明实施例的减速电机爆炸图；
图3为本发明实施例的线圈盘结构示意图；
图4为本发明实施例的非接触电磁耦合示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
所述的新型非接触章动减速电机，包括箱体7，与其箱体7的一端通过螺钉14固定线圈盘6；其箱体7的另一端通过螺钉14固定带外凸台的外锥轮盘2。外锥轮盘2通过轴承15支撑输出轴1把动力输出，输出轴1的另一端通过自身的花键与万向节5的星形套13相连接。万向节5的钟形壳10通过螺钉14固定在内锥轮盘3上，通过万向节5，内锥轮盘3的自转就可以传递给输出轴1了。内锥轮盘3通过一个球形轴承9由支撑轴8支撑在一个位置，内锥轮盘3可以实现角度变化。支撑轴8的另一端固定于线圈盘6上。内锥轮盘3的有一圈铁环16，当线圈A、B、C、D依次轮流通电后，就会产生磁场依次对铁环16产生吸力，使内锥轮盘3靠近通电线圈，如此让内锥轮盘3进行章动运动,章动角为ａ。内锥轮盘3的盘径方向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体4，外锥轮盘的盘径方向也均匀分布有若干磁极交错相反的用于与内锥盘上的永磁体进行磁耦合的永磁体4，所以在内锥轮盘3在线圈作用下进行章动运动的同时，在永磁体4之间的磁耦合作用下，会进行小角度的转动，再通过万向节5把转动输出给输出轴1，输出轴1输出转矩。
线圈座用螺钉固定在箱体上，让线圈座上的四个线圈按顺序循环通电，线圈通电后中心铁心产生磁场对内锥轮盘产生吸力，内锥轮盘产生章动运动。内锥轮盘上的永磁体在与外锥轮盘上的永磁体磁力耦合的过程中，受到磁力和内外锥盘永磁体数量不同的影响，会自转一定的角度。而这个转动通过固定在内锥轮盘上的万向节传递给了输出轴。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.非接触章动减速电机，其特征在于：包括磁耦合的外锥轮盘和内锥轮盘，外锥轮盘支撑输出轴，输出轴的一端与固定在内锥轮盘上的万向节相连接，输出轴另一端输出动力，内锥轮盘由支撑轴支撑，支撑轴的一端固定有线圈盘，内锥轮盘靠近线圈盘处设置一圈铁环，输出轴与内锥轮盘的中轴线间存在一夹角ａ，章动减速电机的章动角为ａ。
2.根据权利要求1所述的非接触章动减速电机，其特征在于：还包括箱体，箱体的一端连接线圈盘，线圈盘包括以环形均匀排布的线圈A、线圈B、线圈C、线圈D,箱体的另一端连接外锥轮盘。
3.根据权利要求1所述的非接触章动减速电机，其特征在于：内锥轮盘的盘径方向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体，外锥轮盘的盘径方向也均匀分布有若干磁极交错相反的用于与内锥盘上的永磁体进行磁耦合的永磁体。
4.根据权利要求1-3之一所述的非接触章动减速电机，其特征在于：外锥轮盘带有外凸台。
5.根据权利要求1-3之一所述的非接触章动减速电机，其特征在于：外锥轮盘通过轴承支撑输出轴。
6.根据权利要求1-3之一所述的非接触章动减速电机，其特征在于：输出轴通过花键与万向节的星形套相连接，万向节的钟形壳固定在内锥轮盘上。
7.根据权利要求1-3之一所述的非接触章动减速电机，其特征在于：内锥轮盘通过一个球形轴承支撑在支撑轴上。
8.根据权利要求1-7之一所述的非接触章动减速电机的工作方法，其特征在于：线圈盘上的线圈按顺序循环通电后，就会产生磁场对铁环产生吸力，使内锥轮盘靠近通电线圈，如此让内锥轮盘进行章动运动,章动角为ａ，内锥轮盘在线圈作用下进行章动运动的同时，在磁耦合作用下，会自转一定的角度，再通过万向节，带动输出轴输出转矩。
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Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Inventor after: Yao Ligang

Inventor after: Lou Meiyan

Inventor after: Zeng Xuelian

Inventor after: Li Wenjian

Inventor before: Yao Ligang

Inventor before: Lou Meiyan

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