CN210839290U - 一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，包括安装架、磁轭模型、永磁体模型和线圈模型，所述安装架内侧粘接固定有磁轭模型，所述连接柱末端粘接固定有永磁体模型，所述安装架外侧通过轴承安装有工作筒，所述同步杆贯穿第一限位窗和第二限位窗，且第一限位窗开设在安装架上，并且第二限位窗开设在磁轭模型上，同时同步杆焊接固定在线圈模型上。该两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，采用新型的结构设计，使得本装置中的永磁体模型和线圈模型的位置可以进行独立的调整，便于对相对位置不同情况下永磁体模型和线圈模型的电磁分布相互影响结构进行研究，并且调整结构稳定，可以便捷的定位固定。

Description

一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置

技术领域

本实用新型涉及永磁电机技术领域，具体为一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置。

背景技术

两自由度直线旋转永磁电机是一种可以同时进行直线和旋转运动的电机，其在矩形磁轭内，布置两块方向相反地永磁体，气隙中可生成方向相反的近似匀强磁场，当线圈中的电流从上侧磁场穿入，绕过中间部分磁轭从下侧磁场穿出，由左手定则可知，线圈的上半部分和下半部分都受到方向向右的安培力，合力方向向右，当线圈中电流方向发生变化时，受力方向随之改变，从而实现直线和旋转同时运动。

随着两自由度直线旋转永磁电机研发的过程中，永磁体本身磁力和线圈电流中流动产生的磁场相互影响，由于永磁体和线圈的位置不同，相互影响结果不同，而传统的模型结构固定，永磁体和线圈位置无法便捷的调整固定，无法便捷的研究不同位置永磁体和线圈之间的影响。

所以需要针对上述问题设计一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，以解决上述背景技术中提出易从手中滑落，防水性能差，使用不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，包括安装架、磁轭模型、永磁体模型和线圈模型，所述安装架内侧粘接固定有磁轭模型，且安装架背部通过轴承安装有调节螺纹杆，并且调节螺纹杆上安装有第一螺纹套筒，同时调节螺纹杆底端焊接固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传递齿轮相互连接，且传递齿轮安装在安装架背部，并且传递齿轮与从动齿轮相互连接，同时从动齿轮焊接固定在垂直螺纹杆顶部，所述垂直螺纹杆通过轴承安装在安装架背部，且垂直螺纹杆上安装有第二螺纹套筒，所述第一螺纹套筒和第二螺纹套筒边侧均与稳定板边侧焊接固定，且稳定板与连接柱焊接固定，并且连接柱贯穿轨迹窗，同时轨迹窗开设在安装架上，所述连接柱末端粘接固定有永磁体模型，所述安装架外侧通过轴承安装有工作筒，且工作筒内侧与外螺纹杆贴合，并且外螺纹杆焊接在同步杆末端，所述同步杆贯穿第一限位窗和第二限位窗，且第一限位窗开设在安装架上，并且第二限位窗开设在磁轭模型上，同时同步杆焊接固定在线圈模型上。

优选的，所述调节螺纹杆和垂直螺纹杆通过其上安装的轴承与安装架构成转动机构，且调节螺纹杆和垂直螺纹杆均关于安装架中心对称分布，并且调节螺纹杆和垂直螺纹杆的螺纹螺旋方向相同。

优选的，所述驱动齿轮、传递齿轮和从动齿轮均为锥齿轮，且驱动齿轮、传递齿轮和从动齿轮直径相同，并且驱动齿轮和从动齿轮的中心处于同一垂线上。

优选的，所述连接柱关于稳定板对称分布，且连接柱与轨迹窗为滑动连接，并且稳定板关于安装架对称分布。

优选的，所述工作筒顶部和底部对称开设有2个螺纹螺旋方向相反的孔洞，且工作筒通过其中部安装的轴承与安装架构成转动机构。

优选的，所述同步杆与第一限位窗和第二限位窗均为滑动连接，且同步杆关于线圈模型对称分布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，采用新型的结构设计，使得本装置中的永磁体模型和线圈模型的位置可以进行独立的调整，便于对相对位置不同情况下永磁体模型和线圈模型的电磁分布相互影响结构进行研究，并且调整结构稳定，可以便捷的定位固定：

1.调节螺纹杆通过驱动齿轮驱动传递齿轮和从动齿轮同速旋转，从而令垂直螺纹杆进行方向相反的旋转运动，令第一螺纹套筒和第二螺纹套筒进行速度相同但方向相反的运动，从而便捷的调整永磁体模型的相对位置，且对称分布的永磁体模型的运动幅度相同；

2.工作筒在旋转时可以驱动对称分布的外螺纹杆进行速度相同但方向相反的垂直方向上的运动，是实现调整线圈模型的位置的结构基础；

3.对称分布的同步杆在对称分布的外螺纹杆的带动下，沿着第一限位窗和第二限位窗进行方向相反的垂直方向上的位移滑动，令上下2个线圈模型同时远离或者靠近，模拟不同大小线圈的不同状态，配合永磁体模型的调节结构，能够便捷的调整固定永磁体模型和线圈模型的相对位置。

附图说明

图1为本实用新型正视结构示意图；

图2为本实用新型安装架正视剖面结构示意图；

图3为本实用新型工作筒正视剖面结构示意图；

图4为本实用新型侧视剖面结构示意图；

图5为本实用新型后视结构示意图。

图中：1、安装架；2、磁轭模型；3、调节螺纹杆；4、第一螺纹套筒；5、驱动齿轮；6、传递齿轮；7、从动齿轮；8、垂直螺纹杆；9、第二螺纹套筒；10、稳定板；11、连接柱；12、轨迹窗；13、永磁体模型；14、工作筒；15、外螺纹杆；16、同步杆；17、线圈模型；18、第一限位窗；19、第二限位窗。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，包括安装架1、磁轭模型2、调节螺纹杆3、第一螺纹套筒4、驱动齿轮5、传递齿轮6、从动齿轮7、垂直螺纹杆8、第二螺纹套筒9、稳定板10、连接柱11、轨迹窗12、永磁体模型13、工作筒14、外螺纹杆15、同步杆16、线圈模型17、第一限位窗18和第二限位窗19，安装架1内侧粘接固定有磁轭模型2，且安装架1背部通过轴承安装有调节螺纹杆3，并且调节螺纹杆3上安装有第一螺纹套筒4，同时调节螺纹杆3底端焊接固定有驱动齿轮5，驱动齿轮5与传递齿轮6相互连接，且传递齿轮6安装在安装架1背部，并且传递齿轮6与从动齿轮7相互连接，同时从动齿轮7焊接固定在垂直螺纹杆8顶部，垂直螺纹杆8通过轴承安装在安装架1背部，且垂直螺纹杆8上安装有第二螺纹套筒9，第一螺纹套筒4和第二螺纹套筒9边侧均与稳定板10边侧焊接固定，且稳定板10与连接柱11焊接固定，并且连接柱11贯穿轨迹窗12，同时轨迹窗12开设在安装架1上，连接柱11末端粘接固定有永磁体模型13，安装架1外侧通过轴承安装有工作筒14，且工作筒14内侧与外螺纹杆15贴合，并且外螺纹杆15焊接在同步杆16末端，同步杆16贯穿第一限位窗18和第二限位窗19，且第一限位窗18开设在安装架1上，并且第二限位窗19开设在磁轭模型2上，同时同步杆16焊接固定在线圈模型17上。

本例中调节螺纹杆3和垂直螺纹杆8通过其上安装的轴承与安装架1构成转动机构，且调节螺纹杆3和垂直螺纹杆8均关于安装架1中心对称分布，并且调节螺纹杆3和垂直螺纹杆8的螺纹螺旋方向相同，上述的结构设计使得调节螺纹杆3和垂直螺纹杆8可以通过其上安装的轴承进行自由旋转，并对其上安装的结构进行驱动；

驱动齿轮5、传递齿轮6和从动齿轮7均为锥齿轮，且驱动齿轮5、传递齿轮6和从动齿轮7直径相同，并且驱动齿轮5和从动齿轮7的中心处于同一垂线上，上述的结构设计使得驱动齿轮5可以通过传递齿轮6驱动从动齿轮7及从动齿轮7所连结构进行方向相反但速度相同的旋转运动；

连接柱11关于稳定板10对称分布，且连接柱11与轨迹窗12为滑动连接，并且稳定板10关于安装架1对称分布，上述的结构设计使得稳定板10和连接柱11可以沿着轨迹窗12的轨迹进行稳定的滑动位移；

工作筒14顶部和底部对称开设有2个螺纹螺旋方向相反的孔洞，且工作筒14通过其中部安装的轴承与安装架1构成转动机构，上述的结构设计使得工作筒14可以通过2个螺纹螺旋方向相反的孔洞，旋转驱动上下2个外螺纹杆15进行方向相反的运动；

同步杆16与第一限位窗18和第二限位窗19均为滑动连接，且同步杆16关于线圈模型17对称分布，上述的结构设计使得同步杆16在被外螺纹杆15驱动时，可以沿着第一限位窗18和第二限位窗19进行稳定的滑动位移。

工作原理：使用本装置进行模拟调整时，需要调节图1中2个永磁体模型13的相对位置时，同时旋转图5中的2个调节螺纹杆3，调节螺纹杆3带动驱动齿轮5正转，驱动齿轮5通过传递齿轮6驱动从动齿轮7带着垂直螺纹杆8反向旋转，所以调节螺纹杆3和垂直螺纹杆8的旋转方向相反，调节螺纹杆3就驱动其上的第一螺纹套筒4带着图5中上方的稳定板10匀速下降，同时垂直螺纹杆8就驱动其上的第一螺纹套筒4下方的稳定板10匀速上升，图4中的2个稳定板10就带着连接柱11沿着轨迹窗12下滑，连接柱11带着2个永磁体模型13相互靠近，调整至合适位置后，停止旋转调节螺纹杆3即可；

当需要调节线圈模型17的上下2个剖视水平结构时，只需同时旋转图2中的2个工作筒14，工作筒14利用其顶部和底部对称开设有2个螺纹螺旋方向相反的孔洞，驱动上下2个外螺纹杆15相互远离或者相互靠近，外螺纹杆15就同时推动对称分布的同步杆16带着线圈模型17沿着第一限位窗18和第二限位窗19的轨迹进行滑动靠近或者滑动远离，达到调节线圈模型17位置的效果，调节至合适位置后，停止旋转工作筒14，然后测量磁轭模型2、永磁体模型13和线圈模型17的相对间距，并配对不同的磁场和电流强度，达到研究两自由度直线旋转永磁电机电磁分布影响的效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，包括安装架（1）、磁轭模型（2）、永磁体模型（13）和线圈模型（17），其特征在于：所述安装架（1）内侧粘接固定有磁轭模型（2），且安装架（1）背部通过轴承安装有调节螺纹杆（3），并且调节螺纹杆（3）上安装有第一螺纹套筒（4），同时调节螺纹杆（3）底端焊接固定有驱动齿轮（5），所述驱动齿轮（5）与传递齿轮（6）相互连接，且传递齿轮（6）安装在安装架（1）背部，并且传递齿轮（6）与从动齿轮（7）相互连接，同时从动齿轮（7）焊接固定在垂直螺纹杆（8）顶部，所述垂直螺纹杆（8）通过轴承安装在安装架（1）背部，且垂直螺纹杆（8）上安装有第二螺纹套筒（9），所述第一螺纹套筒（4）和第二螺纹套筒（9）边侧均与稳定板（10）边侧焊接固定，且稳定板（10）与连接柱（11）焊接固定，并且连接柱（11）贯穿轨迹窗（12），同时轨迹窗（12）开设在安装架（1）上，所述连接柱（11）末端粘接固定有永磁体模型（13），所述安装架（1）外侧通过轴承安装有工作筒（14），且工作筒（14）内侧与外螺纹杆（15）贴合，并且外螺纹杆（15）焊接在同步杆（16）末端，所述同步杆（16）贯穿第一限位窗（18）和第二限位窗（19），且第一限位窗（18）开设在安装架（1）上，并且第二限位窗（19）开设在磁轭模型（2）上，同时同步杆（16）焊接固定在线圈模型（17）上。

2.根据权利要求1所述的一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，其特征在于：所述调节螺纹杆（3）和垂直螺纹杆（8）通过其上安装的轴承与安装架（1）构成转动机构，且调节螺纹杆（3）和垂直螺纹杆（8）均关于安装架（1）中心对称分布，并且调节螺纹杆（3）和垂直螺纹杆（8）的螺纹螺旋方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，其特征在于：所述驱动齿轮（5）、传递齿轮（6）和从动齿轮（7）均为锥齿轮，且驱动齿轮（5）、传递齿轮（6）和从动齿轮（7）直径相同，并且驱动齿轮（5）和从动齿轮（7）的中心处于同一垂线上。

4.根据权利要求1所述的一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，其特征在于：所述连接柱（11）关于稳定板（10）对称分布，且连接柱（11）与轨迹窗（12）为滑动连接，并且稳定板（10）关于安装架（1）对称分布。

5.根据权利要求1所述的一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，其特征在于：所述工作筒（14）顶部和底部对称开设有2个螺纹螺旋方向相反的孔洞，且工作筒（14）通过其中部安装的轴承与安装架（1）构成转动机构。

6.根据权利要求1所述的一种两自由度直线旋转永磁电机电磁分布模拟调整装置，其特征在于：所述同步杆（16）与第一限位窗（18）和第二限位窗（19）均为滑动连接，且同步杆（16）关于线圈模型（17）对称分布。

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