CN207410204U - 一种减速电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种减速电机，包括：永磁步进电机；行星减速箱；编码器。行星轮减速箱与编码器分别置于永磁步进电机的两端且与永磁步进电机同轴连接，行星减速箱的设置可将电机的高转速转换为工作所需低转速，增大了输出力矩，避免使用电机低转速工作带来的振动和噪音。编码器直接与电机的光轴连接，构成闭环控制，提高电机的定位精度。

Description

一种减速电机

技术领域

本实用新型涉电机技术领域，尤其涉及一种减速电机。

背景技术

现有的永磁式步进电机普遍来说步距角较大，步距角一般为7.5 度或15度，因此电机定位精度较差，且电机低速运行时噪音振动大，且对部分领域来说，电机的输出力矩往往偏小。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种减速电机，其解决了现有的永磁步进电机定位精度较差，在输出为低转速的情况下电机噪音振动大的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种减速电机，包括：

永磁步进电机，所述永磁步进电机由定子，内设光轴的转子以及壳体构成，所述壳体两端面轴向分别设置有第一法兰轴承、第二法兰轴承，所述转子通过所述光轴与装配在所述壳体上的所述第一法兰轴承，所述第二法兰轴承连接，所述定子装配于所述壳体内侧；

行星减速箱，所述行星减速箱由底板、初级太阳轮、行星轮支架、行星轮、输出轴支架、滚珠轴承、输出轴、盖板、外齿圈构成，所述初级太阳轮，所述行星轮支架，所述行星轮，外齿圈构成3级减速行星轮系，所述底板通过所述第一法兰轴承法兰端与所述永磁步进电机一端连接，所述光轴穿过所述第一法兰轴承的一端与所述初级太阳轮连接，所述外齿圈固定于所述底板与所述盖板之间，所述输出轴至于所述输出轴支架上，所述底板、所述盖板、所述太阳轮、所述外齿圈、所述行星轮支架、所述输出轴支架、所述输出轴同轴线设置，所述盖板与所述输出轴间设有滚珠轴承；

编码器，所述编码器由磁钢支架、磁钢、PCB板、位置传感器、防干扰套环以及编码器壳体构成，所述永磁步进电机另一端通过所述第二法兰法兰端轴承与所述编码器壳体连接，所述磁钢置于所述磁钢支架上，所述磁钢支架置于所述光轴伸入所述编码器壳体的一端上，所述磁钢分布在以所述光轴为圆心的一直径的两端，两个所述磁钢磁极反向布置，所述位置传感器至于所述PCB板上用于实时监测两个磁钢位置，所述磁钢支架、两个所述磁钢、所述位置传感器置于所述防干扰套环内，所述防干扰套环置于所述编码器壳体内。

优选地，所述减速行星轮系为3级减速行星轮系。在兼顾考虑所需考减速比以及行星减速箱的效率后，优选3级减速行星轮系。

优选地，所述定子的骨架为注塑骨架。注塑骨架外观整洁，绝缘性能好，且制作效率高、成本低，采用注塑骨架可降低电机生产成本，提高电机整体性能。

优选地，所述减速电机设有前端盖，所述前端盖通过螺钉与所述盖板连接，所述输出轴穿过所述前端盖，所述前端盖与所述输出轴之间设有第一密封圈。前端盖的设置可便于减速电机与安装台或工作机连接，密封圈可用于防尘、防水。

优选地，所述第一法兰轴承与所述第二法兰轴承为含油轴承。含油轴承在较长工作时间内可以不用加润滑油，可减少维护。

优选地，所述减速电机设有防护罩，所述防护罩与所述外齿圈同轴布置且外径相同，所述永磁步进电机和所述编码器置于所述防护罩内，所述防护罩与所述外齿圈连接部位设有第二密封圈，所述防护罩与所述编码器连接部位设有第三密封圈。防护罩和密封圈的设置提高了减速电机的防尘，防水能力。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供了一种减速电机，包括：永磁步进电机；行星减速箱；编码器。行星轮减速箱与编码器分别置于永磁步进电机的两端，行星减速箱的设置可将电机的高转速转换为工作所需低转速，增大了输出力矩，避免使用电机低转速工作带来的振动和噪音。编码器直接与电机的光轴连接，构成闭环控制，提高电机的定位精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中所公开的一种减速电机的结构示意图。

图中：1为永磁步进电机、2为行星减速箱、3为编码器、4为定子、5为转子、6为壳体、7为骨架、8为漆包线、9为支撑架、10为磁环、11为光轴、12为第一法兰轴承、13为底板、14为初级太阳轮、 15为第一行星轮支架、1501为第二行星轮支架、16为第一行星轮、 1601为第二行星轮、1602为第三行星轮、17为输出轴支架、18为滚珠轴承、19为输出轴、20为盖板、21为前端盖、22为外齿圈、23 为磁钢、24为PCB板、25为位置传感器、26为防干扰磁环、27为编码器壳体、28为磁钢支架、29为防护罩、30为第一密封圈、31为第二法兰轴承、32为第二密封圈、33为第三密封圈。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

图1为本实用新型实施例一中所公开的一种减速电机的结构示意图。

本实用新型公开了一种减速电机，包括：永磁步进电机1，永磁步进电机1由定子4，内设光轴11的转子5以及壳体6构成，壳体6 两端面轴向分别设置有第一法兰轴承12、第二法兰轴承31，转子5 通过所述光轴11与所述壳体6上的所述第一法兰轴承12、第二法兰轴承31连接，定子4装配于壳体6内侧；行星减速箱2由底板13、初级太阳轮14、行星轮支架、行星轮、输出轴支架17、滚珠轴承18、输出轴19、盖板20、外齿圈22构成，初级太阳轮14，行星轮支架，行星轮，外齿圈22构成减速行星轮系，底板13通过第一法兰轴承 12法兰端与所述永磁步进电机1一端连接，光轴11穿过第一法兰轴承12与所述初级太阳轮14连接，外齿圈22固定于底板13与所述 20之间，输出轴19置于所述输出轴支架17上，底板13、盖板20、太阳轮14、外齿圈22、行星轮支架、输出轴支架17、输出轴19同轴线设置，盖板20与输出轴19间设有滚珠轴承18；

编码器3，编码器3由磁钢支架28、磁钢23、PCB板24、位置传感器25、防干扰套环26以及编码器壳体27构成，永磁步进电机1另一端通过第二法兰轴承31法兰端与编码器壳体27连接，磁钢支架28置于光轴11伸入编码器壳体27的一端上，磁钢23置于磁钢支架 28上，磁钢23分布在以光轴11为圆心的一直径的两端，两个磁钢 23磁极反向布置，位置传感器25置于PCB板24上用于实时监测两个磁钢23位置，磁钢支架28、两个磁钢23、位置传感器25置于防干扰套环26内，防干扰套环26置于编码器壳体27内。在本实施例中永磁步进电机1的定子4由骨架7，缠绕在骨架7上的漆包线8组成，转子5由支撑架9，磁环10，光轴11构成，支撑架9被第一法兰轴承12和第二法兰轴承31通过垫片压紧，磁环10套接在支撑架 9外侧，光轴11穿过支撑架9，电脉冲信号通过缠绕在骨架7上的漆包线的产生矢量磁场，进而带动磁环10运动及带动光轴11旋转。光轴11穿过第一法兰轴承12与第二法兰轴承31，第一法兰轴承12的法兰端的底面与壳体6的一端面相抵，其法兰圆环面用于定位行星减速箱2的底板13，齿圈22通过底板13定位，初级太阳轮14通过穿过第一法兰轴承12的光轴11定位，即通过第一法兰轴承12确保了初级太阳轮14与齿圈22的同轴度。初级太阳轮14与行星轮，行星轮支架，齿圈22可按需求构成多级减速行星轮系，但结合实际使用需求，考虑到效率随减速级数增加而降低，将行星轮系设置为3级减速行星轮系。具体行星轮由第一行星轮16，第二行星轮1601和第三行星轮1602构成，行星轮支架由第一行星轮支架15和第二行星轮支架1501构成。第一行星轮16与初级太阳轮14和齿圈啮合，第一行星轮16通过销与第一行星轮支架15连接，第二行星轮1601与第一行星轮支架15和齿圈22啮合，第二行星轮1601通过销与第二行星轮支架1501连接，第三行星轮1602与第二行星轮支架1501和齿圈啮合，第三行星轮1602通过销与输出轴支架17相连。在本实施例中齿圈22固定，光轴11转动带动初级太阳轮14转动，初级太阳轮14 与第一行星轮16啮合，第一行星轮16通过销与第一行星支架15固定，带动第一行星支架15转动。第一行星支架15上设有与第二行星轮1601啮合的齿，带动第二行星轮1601转动，进而带动第二行星支架1501转动，通过轮齿带动第三行星轮1602转动，第三行星轮1602 带动输出轴支架17转动。输出轴19安装在输出轴支架17上，其随随输出轴支架转动。为确保输出轴19与光轴11的转向一致须将行星减速轮系的减速级数设为奇数级。盖板20齿圈22固连，具体可通过在齿圈端面和盖板相应位置开始螺纹孔，通过螺钉连接。盖板20内安装有滚子轴承18，输出轴19通过滚子轴承18穿出盖板20。永磁步进电机1另一端通过第二法兰轴承31与编码器壳体27相连，第二法兰轴承31与第一法兰轴承12用处相同，在此不再累述。位置传感器25检测磁钢23的位置信息，反馈给PCB板24，构成一闭环控制系统，根据检测到的光轴11位移角度进而调整电脉冲信号，提高永磁步进电机1的定位精度，磁钢23与位置传感器外侧加设有防干扰套环26，用于避免定子4线圈产生的矢量磁场影响检测结果，进而影响电机运行。

可见，本实用新型提供的减速电机将行星轮减速箱与编码器分别置于永磁步进电机的两端，行星减速箱的设置可将电机的高转速转换为工作所需低转速，增大了输出力矩，避免使用电机低转速工作带来的振动和噪音。编码器直接与电机的光轴连接，构成闭环控制，提高电机的定位精度。

在本实用新型的一具体实施例中，减速电机设有前端盖21，前端盖21通过螺钉与盖板20连接，输出轴19穿过所述前端盖21，前端盖21与输出轴19之间设有第一密封圈30。前端盖22上设有连接孔，通过前端盖22可将减速电机与目标安装物固定，减少振动对电机自身的影响，第一密封圈30可防止的灰尘与水进入减速机内部起到防尘，防水的作用。

在本实用新型的另一具体实施例中，减速电机设有防护罩29，防护罩29与外齿圈22同轴布置且外径相同，永磁步进电机1和编码器3置于防护罩内29，防护罩29与外齿圈22连接部位设有第二密封圈32，防护罩29与编码器3连接部位设有第三密封圈33。具体的防护罩29为底部开口的圆桶体，其口部内内环面车有螺纹，对应齿圈22对应出加工有与之配合外螺纹，齿圈22与防护罩29通过螺纹连接，齿圈22螺纹退刀槽出安装有第二密封圈。第三密封圈33置于防护罩29底板与编码器3壳体之间，旋紧螺纹使圆桶装防护罩29的底板与编码器3壳体相互挤压第三密封圈33，其密封作用。防护罩和密封圈的设置提高了减速电机的防尘，防水能力，扩大了其可靠性与使用范围。

进一步的，骨架7采用注塑骨架。注塑骨架外观整洁，绝缘性能好，且制作效率高、成本低，采用注塑骨架可降低电机生产成本，提高电机整体性能。

进一步的，第一法兰轴承12与第二法兰轴承31为含油轴承。含油轴承在较长工作时间内可以不用加润滑油，可减少维护需求。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种减速电机，其特征在于，包括：

永磁步进电机(1)，所述永磁步进电机(1)由定子(4)，内设光轴(11)的转子(5)以及壳体(6)构成，所述壳体(6)两端面轴向分别设置有第一法兰轴承(12)、第二法兰轴承(31)，所述转子(5)通过所述光轴(11)与装配在所述壳体(6)上的所述第一法兰轴承(12)、所述第二法兰轴承(31)连接，所述定子(4)装配于所述壳体(6)内侧；

行星减速箱(2)，所述行星减速箱(2)由底板(13)、初级太阳轮(14)、行星轮支架、行星轮、输出轴支架(17)、滚珠轴承(18)、输出轴(19)、盖板(20)、外齿圈(22)构成，所述初级太阳轮(14)，所述行星轮支架，所述行星轮，所述外齿圈(22)构成减速行星轮系，所述底板(13)通过所述第一法兰轴承(12)法兰端与所述永磁步进电机(1)一端连接，所述光轴(11)穿过所述第一法兰轴承(12)与所述初级太阳轮(14)连接，所述外齿圈(22)固定于所述底板(13)与所述盖板(20)之间，所述输出轴(19)置于所述输出轴支架(17)上，所述底板(13)、所述盖板(20)、所述太阳轮(14)、所述外齿圈(22)、所述行星轮支架、所述输出轴支架(17)、所述输出轴(19)同轴线设置，所述盖板(20)与所述输出轴(19)间设有滚珠轴承(18)；

编码器(3)，所述编码器(3)由磁钢支架(28)、磁钢(23)、PCB板(24)、位置传感器(25)、防干扰套环(26)以及编码器壳体(27)构成，所述永磁步进电机(1)另一端通过所述第二法兰轴承(31)法兰端与所述编码器壳体(27)连接，所述磁钢支架(28)置于所述光轴(11)伸入所述编码器壳体(27)的一端上，所述磁钢(23)置于所述磁钢支架(28)上，所述磁钢(23)分布在以所述光轴(11)为圆心的一直径的两端，两个所述磁钢(23)磁极反向布置，所述位置传感器(25)至于所述PCB板(24)上用于实时监测两个磁钢(23)位置，所述磁钢支架(28)、两个所述磁钢(23)、所述位置传感器(25)置于所述防干扰套环(26)内，所述防干扰套环(26)置于所述编码器壳体(27)内。

2.如权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述减速行星轮系为3级减速行星轮系。

3.如权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述定子(4)的骨架(7)为注塑骨架。

4.如权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述减速电机设有前端盖(21)，所述前端盖(21)通过螺钉与所述盖板(20)连接，所述输出轴(19)穿过所述前端盖(21)，所述前端盖(21)与所述输出轴(19)之间设有第一密封圈(30)。

5.如权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述第一法兰轴承(12)、所述第二法兰轴承(31)为含油轴承。

6.如权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述减速电机设有防护罩(29)，所述防护罩(29)与所述外齿圈(22)同轴布置且外径相同，所述永磁步进电机(1)和所述编码器(3)置于所述防护罩(29)内，所述防护罩(29)与所述外齿圈(22)连接部位设有第二密封圈(32)，所述防护罩(29)与所述编码器(3)连接部位设有第三密封圈(33)。