CN209488369U - 一种电磁内驱扭矩动力机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁内驱扭矩动力机构，包括外壳，其一端敞口，其封闭端内壁设有圆柱状连接部；励磁定子，套于连接部上；偏心套，同轴转动套于连接部上；输出法兰，其有内齿圈的一端同轴套于连接部外，输出法兰与外壳内壁转动连接；摆动齿轮转子，包括同轴且齿数不同的第一摆动外齿轮和第二摆动外齿轮，第二摆动外齿轮外径小于第一摆动外齿轮外径，第二摆动外齿轮转动套于偏心套外圈上，第二摆动外齿轮与输出法兰内齿圈啮合，其齿数小于输出法兰内齿圈齿数；磁体，其同轴固定于第一摆动外齿轮内壁上；外壳内壁设有与第一摆动外齿轮啮合的第二齿圈，第二齿圈与连接部同轴，其齿数大于第一摆动外齿轮齿数。优点：能实现低转速大扭矩输出。

Description

一种电磁内驱扭矩动力机构

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，特别涉及一种电磁内驱扭矩动力机构。

背景技术

在很多机械传动领域，都在追求体积小、大速比、高精度、高刚度、高效率、高可靠性的机械传动结构，尤其是在机器人的传动领域。

电机和减速器、皮带等组合的动力输出是低转速大扭矩的动力输出所普遍采用的方式，但是这种方式存在重量和体积较大等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电磁内驱扭矩动力机构，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电磁内驱扭矩动力机构，包括外壳，上述外壳为一端敞口的壳体，其封闭端的内壁中部设有向其敞口端延伸的圆柱状的连接部；励磁定子，上述励磁定子固定套设于上述连接部上；偏心套，上述偏心套同轴可转动的套设于上述连接部上，并位于上述励磁定子靠近上述外壳敞口端的一端；输出法兰，上述输出法兰具有内齿圈的一端伸入上述外壳的敞口端内，并同轴套设于上述连接部外，上述输出法兰的外圈与上述外壳的内壁转动连接；摆动齿轮转子，上述摆动齿轮转子包括同轴设置且齿数不同的第一摆动外齿轮和第二摆动外齿轮，上述第二摆动外齿轮固定于上述第一摆动外齿轮的一端，且其外径小于上述第一摆动外齿轮的外径，上述第二摆动外齿轮可转动的套设于上述偏心套的外圈上，上述第一摆动外齿轮套设于上述励磁定子外部，上述第二摆动外齿轮与上述输出法兰的内齿圈偏心啮合，且其齿数小于上述输出法兰的内齿圈的齿数；磁体，上述磁体为圆环状,并位于上述第一摆动外齿轮和励磁定子之间，上述磁体外侧同轴固定于上述第一摆动外齿轮内壁上，其内侧与上述励磁定子磁力配合；上述外壳内壁上设有与上述第一摆动外齿轮偏心啮合的第二齿圈，上述第二齿圈与上述连接部同轴设置，且其齿数大于上述第一摆动外齿轮的齿数。

本实用新型的有益效果是：结构设计简单、紧凑，通过摆动齿轮转子内部两级减速实现输出扭矩放大，整个机构体积小，能够实现低转速大扭矩的输出。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述励磁定子包括多个片状且规格一致的励磁定子片，多片上述励磁定子片相互叠合固定，每个上述励磁定子片均包括圆盘状的本体和多个沿周向均匀间隔设置于上述本体外周的铁芯，多片上述励磁定子片同轴相互叠合，且多片上述励磁定子片的铁芯前后对应重合并形成多个铁芯部，多个上述铁芯部外分别缠设有励磁线圈，上述励磁定子中部沿其轴向贯穿设有装配孔，并通过该装配孔固定套设于上述连接部外。

采用上述进一步方案的有益效果是励磁定子结构设计简单，使用稳定、性能佳。

进一步，上述偏心套通过第一轴承同轴可转动的套设于上述连接部上，上述第二摆动外齿轮通过第二轴承可转动的套设于上述偏心套的外圈上，上述输出法兰的外圈通过第三轴承与上述外壳的内壁转动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是利于各个结构之间的转动连接，结构之间连接更稳定。

进一步，上述外壳的敞口端还设有密封结构，上述密封结构包括均为圆环状的外圈压盘和内圈压盘，上述外圈压盘同轴套设于上述输出法兰外，并可拆卸的固定于上述外壳的敞口端，上述内圈压盘同轴设置与上述外圈压盘内侧，并与上述输出法兰可拆卸连接，上述内圈压盘的内环靠近上述输出法兰的外周。

采用上述进一步方案的有益效果是外形美观，安全性能好，防尘密封性佳。

进一步，上述输出法兰的内齿圈与上述第二摆动外齿轮啮合时的偏心距以及上述第二齿圈与上述第一摆动外齿轮啮合时的偏心距均与上述偏心套的内孔与外圈的偏心距相同。

采用上述进一步方案的有益效果是能够确保齿轮与齿轮间的良好啮合关系。

进一步,上述磁体为磁铁，并通过粘接剂粘合固定于上述第一摆动外齿轮的内壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是使用效果佳，连接稳固牢靠。

附图说明

图1为本实用新型的电磁内驱扭矩动力机构的结构剖视图；

图2为本实用新型的电磁内驱扭矩动力机构的结构分解图；

图3为本实用新型的电磁内驱扭矩动力机构中励磁定子的结构示意图；

图4为本实用新型的电磁内驱扭矩动力机构中输出法兰的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外壳，2、励磁定子，3、偏心套，4、输出法兰，5、摆动齿轮转子，6、磁体，7、密封结构，11、连接部，12、第二齿圈，21、本体，22、铁芯，23、励磁线圈，31、第一轴承，41、第三轴承，51、第一摆动外齿轮，52、第二摆动外齿轮，71、外圈压盘，72、内圈压盘，521、第二轴承。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1和2所示，本实施例的电磁内驱扭矩动力机构包括外壳1，上述外壳1为一端敞口的壳体，其封闭端的内壁中部设有向其敞口端延伸的圆柱状的连接部11，壳体最佳的设计为圆柱状，并与圆柱状的连接部11同轴设置；

励磁定子2，上述励磁定子2固定套设于上述连接部11上，该励磁定子2在使用过程中通过穿过壳体1的线路在外接电源；

偏心套3，上述偏心套3同轴可转动的套设于上述连接部11上，并位于上述励磁定子2靠近上述外壳1敞口端的一端；

输出法兰4，上述输出法兰4具有内齿圈的一端伸入上述外壳1的敞口端内，并同轴套设于上述连接部11外，上述输出法兰4的外圈与上述外壳1的内壁转动连接；

摆动齿轮转子5，上述摆动齿轮转子5包括同轴设置且齿数不同的第一摆动外齿轮51和第二摆动外齿轮52，上述第二摆动外齿轮52固定于上述第一摆动外齿轮51的一端，且其外径小于上述第一摆动外齿轮51的外径，上述第二摆动外齿轮52可转动的套设于上述偏心套3的外圈上，上述第一摆动外齿轮51套设于上述励磁定子2外部，上述第二摆动外齿轮52与上述输出法兰4的内齿圈偏心啮合(即就是第二摆动外齿轮52旋转过程中始终有部分与输出法兰4的内齿圈相互啮合)，且其齿数小于上述输出法兰4的内齿圈的齿数；

磁体6，上述磁体6为圆环状,并位于上述第一摆动外齿轮51和励磁定子2之间，上述磁体6外侧同轴固定于上述第一摆动外齿轮51内壁上，其内侧与上述励磁定子2磁力配合；

上述外壳1内壁上设有与上述第一摆动外齿轮51偏心啮合的第二齿圈12，上述第二齿圈12与上述连接部11同轴设置，且其齿数大于上述第一摆动外齿轮51的齿数。

整个机构运行工作原理如下：

控制向励磁定子2的通电，从而驱动第一摆动外齿轮51沿第二齿圈12偏心摆动，并通过与第二齿圈12内侧的内齿圈的啮合使得整个摆动齿轮转子5产生自转，在自转过程中，第二摆动外齿轮52与输出法兰4内齿圈啮合，并推动输出法兰4转动；因为第一摆动外齿轮51和第二摆动外齿轮52的齿数不同，输出法兰4内齿圈的齿数多于第二摆动外齿轮52齿数，第二齿圈12的齿数多于第一摆动外齿轮51的齿数，所以，输出法兰4的转动输出为经过两次啮合后的减速转动输出。

因为整个励磁定子2产生的电磁力与磁体6的磁力产生相互作用力，经过了内部齿轮的两级啮合减速后再对外输出扭矩，所以本实用新型具有体积小，结构简单紧凑，输出扭矩大的优点。

整个励磁定子2的旋转磁场转速与输出法兰4的输出转速计算方公式为：

其中，n1：旋转磁场转速；

n2：输出法兰4转速；

Z1：输出法兰4内齿圈齿数；

Z2：第二摆动外齿轮52的齿数；

Z3：第一摆动外齿轮51的齿数；

Z4：第二齿圈12的齿圈齿数；

需要指出的是，当的值为正数时，n1旋转磁场的旋转方向与n2输出法兰4的旋转方向相同，当值为负数时，两者的旋转方向则相反。

较佳的，上述励磁定子2包括多个片状且规格一致的励磁定子片，多片上述励磁定子片相互叠合固定，每个上述励磁定子片均包括圆盘状的本体21和多个沿周向均匀间隔设置于上述本体21外周的铁芯22，多片上述励磁定子片同轴相互叠合，且多片上述励磁定子片的铁芯22前后对应重合并形成多个铁芯部，多个上述铁芯部外分别缠设有励磁线圈23，上述励磁定子2中部沿其轴向贯穿设有装配孔，并通过该装配孔固定套设于上述连接部11外，使用过程中，通过控制多个铁芯22上励磁线圈23的通电顺序，使整个励磁定子2所产生的电磁力与磁铁16的磁力相互作用，从而驱动第一摆动外齿轮51沿第二齿圈12偏心摆动。

较佳的，上述励磁定子片均由硅钢片制成，多片上述励磁定子片相互叠合后冲压成型。

较佳的，上述偏心套3通过第一轴承31同轴可转动的套设于上述连接部11上，上述第二摆动外齿轮52通过第二轴承521可转动的套设于上述偏心套3的外圈上，上述输出法兰4的外圈通过第三轴承41与上述外壳1的内壁转动连接，使得各个结构之间转动连接比较稳定，结构设计紧凑。

较佳的，上述外壳1的敞口端还设有密封结构7，上述密封结构7包括均为圆环状的外圈压盘71和内圈压盘72，上述外圈压盘71同轴套设于上述输出法兰4外，并可拆卸的固定于上述外壳1的敞口端，上述内圈压盘72同轴设置与上述外圈压盘71内侧，并与上述输出法兰4可拆卸连接，上述内圈压盘72的内环靠近上述输出法兰4的外周，上述外圈压盘71和内圈压盘72共同遮盖住上述外壳1的敞口端的外部，内圈压盘72内侧接近输出法兰4的外周，使得外形美观，安全性能也有所提高，并且具有较好的防尘作用。

一般的，外壳1内壁沿径向的截面为圆柱状，沿轴向的截面为台阶状，并且由封闭端指向开口端直径依次增大，第三轴承41安装于最外层(靠近外壳1敞口端)的台阶面上，并夹持在外圈压盘71与对应的台阶拐角之间，从而使得该第三轴承41良好的定位，第一摆动外齿轮51和第二摆动外齿轮52的内侧之间也设为由外壳1封闭端指向敞口端径向截面变大的台阶状，第二轴承521安装于直径较大的台阶面上，并位于台阶面连接处，其靠近外壳1敞口端的一端通过挡圈限位固定住；偏心套3靠近外壳1封闭端的一端外周上与其同轴设置的圆环状限位部，该限位部与第一轴承31和第二轴承521靠近外壳1封闭端的一端均相贴合，第一轴承31和第二轴承521背离外壳1封闭端的一端设有与二者相贴合的偏心压板，该偏心压板与偏心套3相匹配(偏心距相等，尺寸规格相等，轴向重合)，且二者之间通过螺丝固定住，整个设计利于整个机构的拆卸、组装及后续的维护保养工作。

较佳的，上述输出法兰4的内齿圈与上述第二摆动外齿轮52啮合时的偏心距以及上述第二齿圈12与上述第一摆动外齿轮51啮合时的偏心距均与上述偏心套3的内孔与外圈的偏心距相同，该设计能够保证齿轮间的正确啮合关系。

较佳的，上述磁体6为磁铁，并通过粘接剂粘合固定于上述第一摆动外齿轮51的内壁上。

最佳的，磁铁有多个规格一致的扇环形磁铁块首尾相连拼接组成，利于部分失效后的更换，降低更换使用成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电磁内驱扭矩动力机构，其特征在于，包括：

外壳(1)，所述外壳(1)为一端敞口的壳体，其封闭端的内壁中部设有向其敞口端延伸的圆柱状的连接部(11)；

励磁定子(2)，所述励磁定子(2)固定套设于所述连接部(11)上；

偏心套(3)，所述偏心套(3)同轴可转动的套设于所述连接部(11)上，并位于所述励磁定子(2)靠近所述外壳(1)敞口端的一端；

输出法兰(4)，所述输出法兰(4)具有内齿圈的一端伸入所述外壳(1)的敞口端内，并同轴套设于所述连接部(11)外，所述输出法兰(4)的外圈与所述外壳(1)的内壁转动连接；

摆动齿轮转子(5)，所述摆动齿轮转子(5)包括同轴设置且齿数不同的第一摆动外齿轮(51)和第二摆动外齿轮(52)，所述第二摆动外齿轮(52)固定于所述第一摆动外齿轮(51)的一端，且其外径小于所述第一摆动外齿轮(51)的外径，所述第二摆动外齿轮(52)可转动的套设于所述偏心套(3)的外圈上，所述第一摆动外齿轮(51)套设于所述励磁定子(2)外部，所述第二摆动外齿轮(52)与所述输出法兰(4)的内齿圈偏心啮合，且其齿数小于所述输出法兰(4)的内齿圈的齿数；

磁体(6)，所述磁体(6)为圆环状,并位于所述第一摆动外齿轮(51)和励磁定子(2)之间，所述磁体(6)外侧同轴固定于所述第一摆动外齿轮(51)内壁上，其内侧与所述励磁定子(2)磁力配合；

所述外壳(1)内壁上设有与所述第一摆动外齿轮(51)偏心啮合的第二齿圈(12)，所述第二齿圈(12)与所述连接部(11)同轴设置，且其齿数大于所述第一摆动外齿轮(51)的齿数。

2.根据权利要求1所述的一种电磁内驱扭矩动力机构，其特征在于：所述励磁定子(2)包括多个片状且规格一致的励磁定子片，多片所述励磁定子片相互叠合固定，每个所述励磁定子片均包括圆盘状的本体(21)和多个沿周向均匀间隔设置于所述本体(21)外周的铁芯(22)，多片所述励磁定子片同轴相互叠合，且多片所述励磁定子片的铁芯(22)前后对应重合并形成多个铁芯部，多个所述铁芯部外分别缠设有励磁线圈(23)，所述励磁定子(2)中部沿其轴向贯穿设有装配孔，并通过该装配孔固定套设于所述连接部(11)外。

3.根据权利要求1所述的一种电磁内驱扭矩动力机构，其特征在于：所述偏心套(3)通过第一轴承(31)同轴可转动的套设于所述连接部(11)上，所述第二摆动外齿轮(52)通过第二轴承(521)可转动的套设于所述偏心套(3)的外圈上，所述输出法兰(4)的外圈通过第三轴承(41)与所述外壳(1)的内壁转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种电磁内驱扭矩动力机构，其特征在于：所述外壳(1)的敞口端还设有密封结构(7)，所述密封结构(7)包括均为圆环状的外圈压盘(71)和内圈压盘(72)，所述外圈压盘(71)同轴套设于所述输出法兰(4)外，并可拆卸的固定于所述外壳(1)的敞口端，所述内圈压盘(72)同轴设置与所述外圈压盘(71)内侧，并与所述输出法兰(4)可拆卸连接，所述内圈压盘(72)的内环靠近所述输出法兰(4)的外周。

5.根据权利要求1所述的一种电磁内驱扭矩动力机构，其特征在于：所述输出法兰(4)的内齿圈与所述第二摆动外齿轮(52)啮合时的偏心距以及所述第二齿圈(12)与所述第一摆动外齿轮(51)啮合时的偏心距均与所述偏心套(3)的内孔与外圈的偏心距相同。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种电磁内驱扭矩动力机构，其特征在于：所述磁体(6)为磁铁，并通过粘接剂粘合固定于所述第一摆动外齿轮(51)的内壁上。