CN107947525A - 一种新型二级非接触式章动减速电机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新型二级非接触式章动减速电机及其工作方法，包括箱体、穿过箱体的输出轴、套在输出轴的输出锥轮盘和二级章动盘，二级章动盘包括上锥轮盘和下锥轮盘，上锥轮盘经关节轴承与输出轴相连，上锥轮盘盘径向均布有若干磁极交错相反的永磁体A，下锥轮盘圆周向均布有若干磁极交错相反的永磁体B，下锥轮盘下端设有铁环；箱体内侧壁均布有若干磁极交错相反的用于与永磁体B进行磁耦合的永磁体C，箱体的底部有若干绕输出轴环形均布的电磁铁，电磁铁依次通电与铁环磁力吸引；输出锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的用于与永磁体A进行磁耦合的永磁体D，输出锥轮盘与输出轴传动连接。本发明结构紧凑、新颖，能实现非接触章动减速。

Description

一种新型二级非接触式章动减速电机及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种新型二级非接触式章动减速电机及其工作方法。

背景技术：

章动传动相对于现有的齿轮减速箱具有结构紧凑、传动比大等优点，在与电机相配合时，可使电机达到低转速、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新型二级非接触式章动减速电机及其工作方法，不仅结构紧凑、新颖，而且能实现非接触章动减速。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型二级非接触式章动减速电机，包括箱体、穿过箱体的输出轴、从上往下依次套设在输出轴上的输出锥轮盘和二级章动盘，所述二级章动盘包括固联在一起的上锥轮盘和下锥轮盘，所述上锥轮盘通过关节轴承与输出轴相连接，上锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体A，所述下锥轮盘的圆周向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体B，下锥轮盘的下端同轴设置有铁环；所述箱体的内侧壁均布有若干磁极交错相反的用于与永磁体B进行磁耦合的永磁体C，箱体的底部设置有若干绕输出轴呈环形均布的电磁铁，若干电磁铁依次通电后通过铁环带动二级章动盘运动；所述输出锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的用于与永磁体A进行磁耦合的永磁体D，输出锥轮盘与输出轴传动连接，以带动输出轴输出扭矩。

进一步的，所述关节轴承的外圈固定在上锥轮盘上，关节轴承的内圈经输出轴上的轴肩和弹簧卡圈固定。

进一步的，所述上锥轮盘与下锥轮盘之间通过螺栓连接。

进一步的，所述输出轴与输出锥轮盘通过平键连接。

进一步的，所述箱体的上端口设置有箱盖；所述输出轴的上、下两端与箱盖及箱体之间分别设置有端盖和滚珠轴承，所述端盖与箱盖及箱体之间分别经若干螺栓连接；所述滚珠轴承的外圈经端盖固定，滚珠轴承的内圈经套设在输出轴上的套筒固定。

进一步的，所述箱体的上端外边沿设置有若干呈圆周均布的连接耳A，所述箱盖的外边沿设置有与若干连接耳A一一对应的连接耳B，所述连接耳B与连接耳A之间经螺栓连接。

本发明的另一种技术方案是：一种新型二级非接触式章动减速电机的工作方法，包含如下步骤：

（1）电磁铁按顺序循环通电，电磁铁通过磁力吸引铁环带动下锥轮盘运动，同时由于箱体内侧壁磁极交错相反的永磁体C与下锥轮盘圆周向磁极交错相反分布的永磁体B产生磁耦合作用，使得下锥轮盘进行章动运动和自转；

（2）上锥轮盘随下锥轮盘作章动运动，上锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体A与输出锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体D产生磁耦合作用，使得输出锥轮盘转动并带动输出轴输出扭矩。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构设计新颖独特、紧凑，利用章动运动减速块、传递扭矩大的特点，又利用了磁力传动无接触、振动小的优点，不仅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，而且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是本发明实施例的主视剖面构造示意图；

图2是本发明实施例的爆炸示意图；

图3是输出锥轮盘的构造示意图；

图4是二级章动盘的构造示意图一；

图5是二级章动盘的构造示意图二；

图6是箱体的构造示意图。

图中：

1-箱体；101-连接耳A；102-凹槽；103-安装座；2-输出轴；3-输出锥轮盘；4-二级章动盘；401-上锥轮盘；402-下锥轮盘；5-关节轴承；6-永磁体A；7-永磁体B；8-铁环；9-永磁体C；10-电磁铁；11-永磁体D；12-弹簧卡圈；13-箱盖；131-连接耳B；14-端盖；15-滚珠轴承；16-套筒。

具体实施方式:

为了更清楚地解释本发明，下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本发明的一些具体实施例。

如图1-5所示，本发明一种新型二级非接触式章动减速电机，包括箱体1、穿过箱体1的输出轴2、从上往下依次套设在输出轴2上的输出锥轮盘3和二级章动盘4，所述二级章动盘4包括固联在一起的上锥轮盘401和下锥轮盘402，所述上锥轮盘401通过关节轴承5与输出轴2相连接，上锥轮盘401的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体A6，所述下锥轮盘402的圆周向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体B7，下锥轮盘402的下端同轴设置有铁环8；所述箱体1的内侧壁均布有若干磁极交错相反的用于与永磁体B7进行磁耦合的永磁体C9，箱体1的底部设置有若干绕输出轴2呈环形均布的电磁铁10，若干电磁铁10依次通电后通过铁环8带动二级章动盘4运动；所述输出锥轮盘3的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的用于与永磁体A6进行磁耦合的永磁体D11，输出锥轮盘3与输出轴2传动连接。在工作时：电磁铁10按顺序循环通电，电磁铁10通过磁力吸引铁环8带动下锥轮盘402运动，同时由于箱体1内侧壁磁极交错相反的永磁体C9与下锥轮盘402圆周向磁极交错相反分布的永磁体B7产生磁耦合作用，使得下锥轮盘402进行章动运动和自转；上锥轮盘401随下锥轮盘402作章动运动，上锥轮盘401盘径向磁极交错相反分布的永磁体A6与输出锥轮盘3盘径向磁极交错相反分布的永磁体D11产生磁耦合作用，使得输出锥轮盘3转动并带动输出轴2输出扭矩。

本实施例中，所述关节轴承5的外圈固定在上锥轮盘401上，关节轴承5的内圈经输出轴2上的轴肩和弹簧卡12圈固定。

本实施例中，所述上锥轮盘401与下锥轮盘402之间通过螺栓连接。

本实施例中，所述输出轴2与输出锥轮盘通3过平键连接。

本实施例中，所述箱体1的上端口设置有箱盖13；所述输出轴2的上、下两端与箱盖13及箱体1之间分别设置有端盖14和滚珠轴承15，所述端盖14与箱盖13及箱体1之间分别经若干螺栓连接；所述滚珠轴承15的外圈经端盖14固定，滚珠轴承15的内圈经套设在输出轴2上的套筒16固定。

本实施例中，所述箱体1的上端外边沿设置有若干呈圆周均布的连接耳A101，所述箱盖13的外边沿设置有与若干连接耳A101一一对应的连接耳B131，所述连接耳B131与连接耳A101之间经螺栓连接。

本实施例中，所述箱体1的内侧壁均布有若干以利于永磁体C9嵌入的凹槽102，箱体1的底部设置有若干绕输出轴2呈环形均布的安装座103，所述电磁铁10安装在安装座103内。

本发明的另一种技术方案是：一种新型二级非接触式章动减速电机的工作方法，包含如下步骤：

（1）电磁铁按顺序循环通电，电磁铁通过磁力吸引铁环带动下锥轮盘运动，同时由于箱体内侧壁磁极交错相反的永磁体C与下锥轮盘圆周向磁极交错相反分布的永磁体B产生磁耦合作用，使得下锥轮盘进行章动运动和自转；

（2）上锥轮盘随下锥轮盘作章动运动，上锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体A与输出锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体D产生磁耦合作用，使得输出锥轮盘转动并带动输出轴输出扭矩。

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 (7)

1.一种新型二级非接触式章动减速电机，其特征在于：包括箱体、穿过箱体的输出轴、从上往下依次套设在输出轴上的输出锥轮盘和二级章动盘，所述二级章动盘包括固联在一起的上锥轮盘和下锥轮盘，所述上锥轮盘通过关节轴承与输出轴相连接，上锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体A，所述下锥轮盘的圆周向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体B，下锥轮盘的下端同轴设置有铁环；所述箱体的内侧壁均布有若干磁极交错相反的用于与永磁体B进行磁耦合的永磁体C，箱体的底部设置有若干绕输出轴呈环形均布的电磁铁，若干电磁铁依次通电后通过铁环带动二级章动盘运动；所述输出锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的用于与永磁体A进行磁耦合的永磁体D，输出锥轮盘与输出轴传动连接，以带动输出轴输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的新型二级非接触式章动减速电机，其特征在于：所述关节轴承的外圈固定在上锥轮盘上，关节轴承的内圈经输出轴上的轴肩和弹簧卡圈固定。

3.根据权利要求1所述的新型二级非接触式章动减速电机，其特征在于：所述上锥轮盘与下锥轮盘之间通过螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的新型二级非接触式章动减速电机，其特征在于：所述输出轴与输出锥轮盘通过平键连接。

5.根据权利要求1所述的新型二级非接触式章动减速电机，其特征在于：所述箱体的上端口设置有箱盖；所述输出轴的上、下两端与箱盖及箱体之间分别设置有端盖和滚珠轴承，所述端盖与箱盖及箱体之间分别经若干螺栓连接；所述滚珠轴承的外圈经端盖固定，滚珠轴承的内圈经套设在输出轴上的套筒固定。

6.根据权利要求5所述的新型二级非接触式章动减速电机，其特征在于：所述箱体的上端外边沿设置有若干呈圆周均布的连接耳A，所述箱盖的外边沿设置有与若干连接耳A一一对应的连接耳B，所述连接耳B与连接耳A之间经螺栓连接。

7.一种新型二级非接触式章动减速电机的工作方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～6任一项所述的新型二级非接触式章动减速电机，包含如下步骤：

（1）电磁铁按顺序循环通电，电磁铁通过磁力吸引铁环带动下锥轮盘运动，同时由于箱体内侧壁磁极交错相反的永磁体C与下锥轮盘圆周向磁极交错相反分布的永磁体B产生磁耦合作用，使得下锥轮盘进行章动运动和自转；

（2）上锥轮盘随下锥轮盘作章动运动，上锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体A与输出锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体D产生磁耦合作用，使得输出锥轮盘转动并带动输出轴输出扭矩。