CN113294496B - 一种磁辅助传动摆线针轮减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁辅助传动摆线针轮减速器，包括：壳体，设有一容纳腔体；传动组件，设置在容纳腔体内；传动组件包括：输入轴，从设置在壳体的一侧中央的通孔中穿出；两个摆线轮套设在输入轴上；两个摆线轮上设置有多个环形磁铁，沿摆线轮的旋转轴均匀分布；两个轮廓磁铁分别套设在对应的摆线轮上；输出轴，穿过壳体的另一侧中央的通孔；多个柱销，一端连接至输出轴，沿输出轴的旋转轴均匀分布，另一端分别穿入对应的环形磁铁内；多个针齿均匀设置在轮廓磁铁的外圆周边缘；其中，针齿、轮廓磁铁、柱销、环形磁铁均为永磁体。本发明能够降低对传动零件的尺寸公差和表面精度要求，简化了加工方式，降低了加工成本，延长了工作寿命。

Description

一种磁辅助传动摆线针轮减速器

技术领域

本发明涉及减速器领域，尤其涉及一种磁辅助传动摆线针轮减速器。

背景技术

减速器是设置于原动机和工作机之间的传动装置，广泛地用于生活、生产的各个领域。传统的摆线针轮减速器，通过齿轮之间的接触摩擦传递力矩。这种摆线针轮减速器对零件的制造精度要求很高，导致其制造工艺复杂。另外，由于齿轮之间的接触，随着摆线针轮减速器的使用，其齿轮会出现疲劳和磨损，从而大大降低了减速器的传动精度。这些缺点在一些精度要求高的场合中使用的减速器来说，会显得更加突出。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种磁辅助传动摆线针轮减速器，能够降低对传动零件的尺寸公差和表面精度要求，且传动零件之间不会发生磨损和相互碰撞，从而简化了加工方式，降低了加工成本，延长了工作寿命，使得运动更为平顺。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种磁辅助传动摆线针轮减速器，包括：

壳体，设有一容纳腔体；

传动组件，设置在所述容纳腔体内；所述传动组件包括：

输入轴，一端位于所述容纳腔体内，另一端从设置在所述壳体的一侧中央的通孔中穿出，所述输入轴与所述壳体之间设置有第一轴承；

两个摆线轮，所述两个摆线轮套设在所述输入轴上，所述输入轴通过第二轴承分别连接至所述两个摆线轮；所述两个摆线轮上设置有多个环形磁铁，所述多个环形磁铁沿所述摆线轮的旋转轴均匀分布；

两个轮廓磁铁，所述两个轮廓磁铁分别套设在对应的所述摆线轮的外圆周上；

输出轴，所述输出轴的一端穿过所述壳体的另一侧中央的通孔，所述输出轴通过第三轴承连接至所述壳体；

多个柱销，所述多个柱销的一端连接至所述输出轴的另一端，且所述多个柱销沿所述输出轴的旋转轴均匀分布，所述多个柱销的另一端分别穿入对应的所述环形磁铁内；

多个针齿，所述多个针齿均匀设置在所述轮廓磁铁的外圆周边缘；

其中，所述针齿、所述轮廓磁铁、所述柱销、所述环形磁铁均为永磁体。

进一步地，所述两个摆线轮的轴线关于所述输入轴的轴线对称。

进一步地，所述壳体包括外壳和压盖，所述外壳与所述压盖通过螺栓连接，所述外壳和所述压盖之间形成所述容纳空间。

进一步地，所述针齿与所述轮廓磁铁的磁极方向均沿其轴向。

进一步地，所述针齿与所述轮廓磁铁之间存在间隙。

进一步地，所述柱销和所述环形磁铁的磁极方向均沿其轴向。

进一步地，所述柱销和所述环形磁铁之间存在间隙。

进一步地，所述输出轴包括轮盘和杆状件，所述杆状件的一端设置在所述轮盘的中心，所述杆状件的另一端穿出所述壳体，所述多个柱销连接至所述轮盘的侧面。

进一步地，所述第一轴承、所述第二轴承、所述第三轴承均为滚动轴承。

进一步地，所述轮廓磁铁的所述外圆周边缘均与设置有多个凹槽，所述多个针齿分别位于对应的所述凹槽内。

本发明提供的磁辅助传动摆线针轮减速器具有以下技术效果：

1、通过针齿、轮廓磁铁、柱销和环形磁铁的设置，实现了摆线针轮减速器中摆线轮与针齿、柱销与柱销孔之间的无接触传动，该减速器对零件的尺寸公差和表面精度要求低，相对传统的接触式减速器具有加工方式简单，加工成本低的优点。

2、在传动过程中摆线轮与针齿、柱销与柱销孔之间不发生接触且无摩擦，因此在使用过程中传动零件不会发生磨损和相互碰撞，相对传统的接触式减速器具有工作寿命长，运动平顺的优点。

3、通过针齿、轮廓磁铁、环形磁铁和柱销的设置，使各传动零件在工作过程中具有相对稳定间隙，当输入轴转速在短时间内发生较大改变时，磁铁的间距会发生改变，而传动间隙变化能够减轻载荷冲击，从而减少减速器内部零件受到的冲击，防止轴承等脆弱零件发生损坏。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的分解示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的组装示意图，其中通过部分剖面显示了内部结构；

图3是本发明的一个较佳实施例的传动组件的结构示意图；

图4是本发明的一个较佳实施例的工作原理示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种磁辅助传动摆线针轮减速器，包括壳体和传动组件。壳体内设置有一容纳空间，传动组件设置在该容纳空间内，传动组件的输入轴3的一端和输出轴4的一端分别穿过壳体而位于壳体外。壳体主要起到保护和支撑作用，可以使用现有技术中现有的任意一种壳体结构，只要其内部具有容纳传动组件的空间即可。在一些实施方式中，壳体包括外壳1和压盖2，外壳1可以是环形结构，其一侧具有开口；压盖2覆盖在外壳1的开口处，与外壳1一起形成了容纳空间。压盖2和外壳1之间可以通过螺栓方式连接，即外壳1的环形壁上设置有多个螺纹孔，在压盖2上设置有多个与螺纹孔一一对应的通孔，然后将螺栓穿过通孔拧入螺纹孔中。应当理解，压盖2和外壳1之间也可以通过诸如卡扣的方式连接。

传动组件用于实现力矩的传递并实现原动机和工作机之间的速度变换。传动组件包括：输入轴3、输出轴4、摆线轮5、环形磁铁9、轮廓磁铁8、柱销6和针齿7。

输入轴3的一端穿过壳体一侧中央的通孔至壳体外，输入轴3与壳体之间通过滚动轴承连接，输入轴3用于接受外界提供的动力。两个摆线轮5套设在输入轴3上，摆线轮5和输入轴3之间设置有滚动轴承，即摆线轮5通过轴承连接至输入轴3。每个摆线轮5的外侧套有一圈轮廓磁铁8，每个摆线轮5的内侧嵌有环形磁铁9。轮廓磁铁8是连续的一整圈的磁体，其能产生均匀的磁场，使得摆线轮5与针齿7之间的斥力变化平缓而不发生大幅度的变化。环形磁铁9有多个，均匀地分布在摆线轮5的周向，即在摆线轮5上沿其旋转轴分布有多个孔，在孔内镶嵌环形磁铁9。多个针齿7设置在壳体内侧，且对应轮廓磁铁8的外圆周边缘，多个针齿7相对于轮廓磁铁8的外圆周边缘均匀分布。输入轴3接受外界提供的动力，从而带动摆线轮5转动，在转动过程中，针齿7对摆线轮5产生约束。输出轴4的一端穿过壳体另一侧中央的通孔，输出轴4与壳体之间通过滚动轴承连接，用以输出动力至工作机。输出轴4的另一端设置有多个柱销6，多个柱销6分别穿入对应的环形磁铁9内，通过柱销6与环形磁铁9的连接，可以将摆线轮5绕输入轴3的旋转运动传递给给输出轴4，同时还可以限制输出轴4与摆线轮5的位置。针齿7、轮廓磁铁8、柱销6、环形磁铁9均为永磁体，针齿7和轮廓磁铁8之间的作用力为斥力，柱销6和环形磁铁9之间的作用力为斥力，也就是说，摆线轮5和柱销6、针齿7之间始终存在斥力。当输入轴3在外力的作用下转动时，在斥力的作用下，摆线轮5在旋转的同时也与针齿7作啮合运动，带动柱销6作圆周运动，从而带动输出轴4的运动。

输出轴4可以设置为包括轮盘41和杆状件42，杆状件42设置在轮盘41的中心，一端从壳体中央的通孔穿出。轮盘41的一个侧面用于与柱销6连接，即柱销6的一端连接至该轮盘41的侧面。

在轮廓磁铁8的外圆周边缘可以设置多个凹槽，每个凹槽对应一个针齿7，即一个针齿7位于一个凹槽内。

两个摆线轮5与输入轴3不同心，摆线轮5的轴线关于输入轴3的轴线对称，即一个摆线轮5的轴线位于输入轴3的轴线的上方，另一个摆线轮5的轴线位于输入轴3的轴线的下方。

如图4所示，针齿7的磁极方向沿着其轴向，轮廓磁铁8的磁极方向沿着其轴向，由于针齿7和轮廓磁铁8的轴向是平行的，两者的磁极方向也相同，轴线的两端分别为N极和S极，则两者的同名磁极位于同侧，他们之间的磁力为斥力。类似地，柱销6和环形磁铁9的磁极方向也沿着各自轴线方向，轴线两端分别为N极和S极，因此，柱销6和环形磁铁9的同名磁极位于同侧时，他们之间也产生斥力。

针齿7与轮廓磁铁8之间可以存在间隙，柱销6和环形磁铁9之间可以存在间隙，当载荷发生突变时，磁铁之间的空隙可以起到缓冲作用，从而保护减速器的内部结构。

本发明的摆线针轮减速器的工作原理如下：当输入轴3在外力的作用下转动时，在磁斥力的作用下，摆线轮5在绕输入轴3旋转的同时也与针齿7作啮合运动，带动柱销6作圆周运动，从而带动输出轴4的运动。磁铁之间的间隙使得磁铁间距能在一定范围内改变，当输入轴3或输出轴4的载荷发生突变时，磁铁之间的空隙可以起到缓冲作用，从而保护摆线针轮减速器的内部结构。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，包括：

壳体，设有一容纳腔体；

传动组件，设置在所述容纳腔体内；所述传动组件包括：

输入轴，一端位于所述容纳腔体内，另一端从设置在所述壳体的一侧中央的通孔中穿出，所述输入轴与所述壳体之间设置有第一轴承；

两个摆线轮，所述两个摆线轮套设在所述输入轴上，所述输入轴通过第二轴承分别连接至所述两个摆线轮；所述两个摆线轮的每个均设置有多个环形磁铁，所述多个环形磁铁沿所述摆线轮的旋转轴均匀分布；

两个轮廓磁铁，所述两个轮廓磁铁分别套设在对应的所述摆线轮的外圆周上；

输出轴，所述输出轴的一端穿过所述壳体的另一侧中央的通孔，所述输出轴通过第三轴承连接至所述壳体；

多个柱销，所述多个柱销的一端连接至所述输出轴的另一端，且所述多个柱销沿所述输出轴的旋转轴均匀分布，所述多个柱销的另一端分别穿入对应的所述环形磁铁内；

多个针齿，所述多个针齿均匀设置在所述轮廓磁铁的外圆周边缘；

其中，所述针齿、所述轮廓磁铁、所述柱销、所述环形磁铁均为永磁体，所述针齿和所述轮廓磁铁之间的作用力为斥力，所述柱销和所述环形磁铁之间的作用力为斥力，所述轮廓磁铁的所述外圆周边缘均匀设置有多个凹槽，所述多个针齿分别位于对应的所述凹槽内。

2.如权利要求1所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述两个摆线轮的轴线关于所述输入轴的轴线对称。

3.如权利要求1所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述壳体包括外壳和压盖，所述外壳与所述压盖通过螺栓连接，所述外壳和所述压盖之间形成所述容纳空间。

4.如权利要求1所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述针齿与所述轮廓磁铁的磁极方向均沿其轴向。

5.如权利要求4所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述针齿与所述轮廓磁铁之间存在间隙。

6.如权利要求1所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述柱销和所述环形磁铁的磁极方向均沿其轴向。

7.如权利要求6所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述柱销和所述环形磁铁之间存在间隙。

8.如权利要求1所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述输出轴包括轮盘和杆状件，所述杆状件的一端设置在所述轮盘的中心，所述杆状件的另一端穿出所述壳体，所述多个柱销连接至所述轮盘的侧面。

9.如权利要求1所述的磁辅助传动摆线针轮减速器，其特征在于，所述第一轴承、所述第二轴承、所述第三轴承均为滚动轴承。

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