[0001] 本发明涉及机械传动技术领域， 具体涉及一种双摆轮径向结构磁能减速机。

背景技术

[0002] 传统机械结构减速机主要由齿轮啮合传动， 存在摩擦损耗大、 机械疲劳发展快 、 噪音大、 震动强等不利因素， 不具有过载保护能力。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明要解决的技术问题是： 提供一种双摆轮径向结构磁能减速机， 摩擦损耗 小， 机械疲劳发展慢， 噪音低、 震动弱、 具有过载保护能力。

[0004] 一种双摆轮径向结构磁能减速机， 包括固定支撑轴、 偏心轴、 输入转轴、 销钉 支撑架、 第一内摆铁芯、 第二内摆铁芯、 外转铁芯、 设置在外转铁芯内侧的呈 圆周阵列分布的外转磁钢、 设置在第一内摆铁芯外侧的呈圆周阵列分布的 第一 内转磁钢、 设置在第二内摆铁芯外侧的呈圆周阵列分布的 第二外转磁钢和 2个以 上的限位销钉；

[0005] 外转磁钢的内侧面对着第一内转磁钢和第二外 转磁钢的外侧面；

[0006] 销钉支撑架固定在固定支撑轴上；

[0007] 偏心轴的外周侧设置有两个相互呈 180°对称分布的第一偏心环和第二偏心环， 第一内摆铁芯通过第一轴承套接在第一偏心环 的外侧， 第二内摆铁芯通过第二 轴承套接在第二偏心环的外侧；

[0008] 第一内摆铁芯的盘面上设置有呈圆周阵列分布 的第一拨动孔， 第二内摆铁芯的 盘面上设置有呈圆周阵列分布的第二拨动孔， 限位销钉呈圆周陈列固定连接在 销钉支撑架的盘面上， 限位销钉的外径小于第一拨动孔和第二拨动孔 的内径， 每个限位销钉依次穿过一个第一拨动孔和一个 第二拨动孔； [0009] 输入转轴为电机的空心转轴， 输入转轴转动设置在固定支撑轴的外侧， 偏心轴 转动设置在固定支撑轴的外侧； 输入转轴通过转动连接结构驱动偏心轴转动； [0010] 偏心轴转动时， 驱动第一内摆铁芯和第二内摆铁芯转动和摆动 ， 由于限位销钉 的限制作用， 第一内摆铁芯和第二内摆铁芯只能摆动， 不能绕固定支撑轴公转

[0011] 第一内摆铁芯和第二内摆铁芯摆动过程中， 由于第一内转磁钢、 第二外转磁钢 和外转磁钢的磁力作用， 外转铁芯绕固定支撑轴公转。

[0012] 优选的， 相邻的两片外转磁钢的同一面的磁极不同， 相邻的两片第一内转磁钢 的同一面的磁极不同， 相邻的两片第二外转磁钢的同一面的磁极不同 ； 输入转 轴转动一圈时， 第一内摆铁芯和第二内摆铁芯在摆动过程中， 外转磁钢与第一 内转磁钢和第二外转磁钢会产生同性相斥异性 相吸的磁力作用， 驱动外转磁钢 带动外转铁芯绕固定支撑轴公转 2片磁钢的距离， 从而实现减速传动。

[0013] 优选的， 固定支撑轴的外侧设置有第三轴承和第四轴承 ；

[0014] 输入转轴第一端通过第三轴承转动设置在固定 支撑轴的外侧；

[0015] 输入转轴接近第二端的内侧通过第四轴承转动 设置在固定支撑轴的外侧。

[0016] 优选的， 还包括第五轴承、 第六轴承和偏心轴支架；

[0017] 偏心轴的第二端通过第五轴承转动设置在固定 支撑轴的外侧；

[0018] 偏心轴的第一端装配在偏心轴支架的内侧， 偏心轴支架通过第六轴承转动设置 在固定支撑轴的外侧， 偏心轴为空心轴结构， 偏心轴的内侧与固定支撑轴的外 侧之间设置有间隙。

[0019] 优选的， 输入转轴的第二端套接在偏心轴的第二端的外 侧；

[0020] 输入转轴的第二端的壁体设置有第一键槽， 偏心轴的第二端的壁体设置有第二 键槽， 通过键连接第一键槽和第二键槽；

[0021] 键、 第一键槽和第二键槽构成转动连接结构。

[0022] 优选的， 还包括外铁芯支架和第七轴承；

[0023] 第七轴承的内侧套接在固定支撑轴的接近左端 的位置， 外铁芯支架套接在第七 轴承的外圈上；

[0024] 外铁芯支架的外圈通过螺栓固定连接在外转铁 芯的内圈。 [0025] 优选的， 第六轴承和第七轴承之间设置有第一限位圈， 第一限位圈套接在第七 轴承右侧的固定支撑轴上。

[0026] 优选的， 还包括第八轴承， 第八轴承的内圈套接在销钉支撑架的外圈上， 第八 轴承的外圈套接在外转铁芯的右端部的内圈。

[0027] 优选的， 第一内摆铁芯和第二内摆铁芯之间设置有第二 限位圈， 第二限位圈的 内径大于第一内摆铁芯和第二内摆铁芯的内径 。

[0028] 优选的， 还包括第九轴承和电机前端盖；

[0029] 第九轴承的内圈套接在输入转轴的第二端的外 侧， 第九轴承的外圈套接在电机 前端盖的内圈上；

[0030] 电机前端盖通过螺栓固定连接销钉支撑架。

[0031] 优选的， 还包括电机定子铁芯、 电机后端盖和电机磁钢；

[0032] 电机后端盖固定连接在固定支撑轴的外侧的右 端部， 电机定子铁芯设置于电机 前端盖和电机后端盖之间；

[0033] 通过长螺栓固定连接电机前端盖、 电机定子铁芯和电机后端盖；

[0034] 输入转轴的外圈设置电机磁钢， 电机磁钢位于电机定子铁芯的内侧。

发明的有益效果

有益效果

[0035] 本发明的有益效果是： 一种双摆轮径向结构磁能减速机， 包括固定支撑轴、 偏 心轴、 输入转轴、 销钉支撑架、 第一内摆铁芯、 第二内摆铁芯、 外转铁芯、 设 置在外转铁芯内侧的呈圆周阵列分布的外转磁 钢、 设置在第一内摆铁芯外侧的 呈圆周阵列分布的第一内转磁钢、 设置在第二内摆铁芯外侧的呈圆周阵列分布 的第二外转磁钢和 3个以上的限位销钉； 外转磁钢的内侧面对着第一内转磁钢和 第二外转磁钢的外侧面； 销钉支撑架固定在固定支撑轴上； 偏心轴的外周侧设 置有两个相互呈 180°对称分布的第一偏心环和第二偏心环， 第一内摆铁芯通过第 一轴承套接在第一偏心环的外侧， 第二内摆铁芯通过第二轴承套接在第二偏心 环的外侧； 第一内摆铁芯的盘面上设置有呈圆周阵列分布 的第一拨动孔， 第二 内摆铁芯的盘面上设置有呈圆周阵列分布的第 二拨动孔， 限位销钉呈圆周陈列 固定连接在销钉支撑架的盘面上， 限位销钉的外径小于第一拨动孔和第二拨动 孔的内径， 每个限位销钉依次穿过一个第一拨动孔和一个 第二拨动孔； 输入转 轴为电机的空心转轴， 输入转轴转动设置在固定支撑轴的外侧， 偏心轴转动设 置在固定支撑轴的外侧； 输入转轴通过转动连接结构驱动偏心轴转动； 偏心轴 转动时， 驱动第一内摆铁芯和第二内摆铁芯转动和摆动 ， 由于限位销钉的限制 作用， 第一内摆铁芯和第二内摆铁芯只能摆动， 不能绕固定支撑轴公转； 第一 内摆铁芯和第二内摆铁芯摆动过程中， 由于第一内转磁钢、 第二外转磁钢和外 转磁钢的同性相斥异性相吸的磁力作用， 输入转轴转动一圈， 外转铁芯绕固定 支撑轴公转， 外转铁芯转动两片磁钢的距离， 实现减速。 采用内磁钢和外磁钢 传递动力， 摩擦损耗小， 机械疲劳发展慢， 噪音震动低， 具有过载保护能力。 相对于机械式减速机来说， 摩擦损耗小， 机械疲劳发展慢， 可靠性大大提高、 寿命大大延长， 运行精度高， 长时间运转精度降低很小， 噪音震动低， 具有过 载保护能力。

对附图的简要说明

附图说明

[0036] 下面结合附图对本发明的双摆轮径向结构磁能 减速机作进一步说明。

[0037] 图 1是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �个视角的结构示意图。

[0038] 图 2是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �一个视角的结构示意图。

[0039] 图 3是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �视图。

[0040] 图 4是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �炸图。

[0041] 图 5是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �心轴的立体结构示意图。

[0042] 图 6是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �心轴、 输入转轴、 转动连接 结构的立体结构示意图。

[0043] 图 7是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �一内摆铁芯的立体结构示意 图。

[0044] 图 8是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �二内摆铁芯的立体结构示意 图。

[0045] 图 9是本发明一种双摆轮径向结构磁能减速机的� �钉支撑架的立体结构示意图 [0046]

[0047] 图中：

[0048] 1-固定支撑轴； 2 -偏心轴； 21-第一偏心环； 22 -第二偏心环； 23 -第二键槽； 3_ 输入转轴； 31 -第一键槽； 4 -销钉支撑架； 51 -第一内摆铁芯； 511-第一内转磁钢 ； 512 -第一拨动孔； 52 -第二内摆铁芯； 521 -第二外转磁钢； 522 -第二拨动孔； 6- 外转铁芯； 61 -外转磁钢； 7 -限位销钉； 8 -转动连接结构； 91 -第一轴承； 92 -第二 轴承； 93 -第三轴承； 94 -第四轴承； 95 -第五轴承； 96 -第六轴承； 97 -第七轴承； 98 -第八轴承； 99 -第九轴承； 01 -偏心轴支架； 02 -外铁芯支架； 03 -第一限位圈； 04 -第二限位圈； 05 -电机前端盖； ； （这项标识号综合成 1个 06

指给电机即可， 05是电机前端盖与减速机连接件是需要单独标� ��出来的， 所以 要保留）

发明实施例

本发明的实施方式

[0049] 下面结合附图 1~9并通过具体实施方式来进一步说明本发明的 技术方案。

[0050] 本发明提供了一种双摆轮径向结构磁能减速机 。

[0051] 一种双摆轮径向结构磁能减速机， 包括固定支撑轴 1、 偏心轴 2、 输入转轴 3、 销钉支撑架 4、 第一内摆铁芯 51、 第二内摆铁芯 52、 外转铁芯 6、 设置在外转铁 芯 6内侧的呈圆周阵列分布的外转磁钢 61、 设置在第一内摆铁芯 51外侧的呈圆周 阵列分布的第一内转磁钢 _{51 1} 、 设置在第二内摆铁芯 52外侧的呈圆周阵列分布的 第二外转磁钢 521和 2个以上的限位销钉 7 ;

[0052] 外转磁钢 61的内侧面对着第一内转磁钢 511和第二外转磁钢 521的外侧面；

[0053] 销钉支撑架 4固定在电机前端盖 05 （电机前端盖 5固定在固定支撑轴 1上） 上；

[0054] 偏心轴 2的外周侧设置有两个相互呈 180°对称分布的第一偏心环 21和第二偏心 环 22, 第一内摆铁芯 51通过第一轴承 91套接在第一偏心环 21的外侧， 第二内摆 铁芯 52通过第二轴承 92套接在第二偏心环 22的外侧；

[0055] 第一内摆铁芯 51的盘面上设置有呈圆周阵列分布的第一拨动� �� 512, 第二内摆 铁芯 52的盘面上设置有呈圆周阵列分布的第二拨动� �� 522, 限位销钉 7呈圆周陈 列固定连接在销钉支撑架 4的盘面上， 限位销钉 7的外径小于第一拨动孔 512和第 二拨动孔 522的内径， 每个限位销钉 7依次穿过一个第一拨动孔 512和一个第二拨 动孔 522;

[0056] 输入转轴 3为电机的空心转轴， 输入转轴 3转动设置在固定支撑轴 1的外侧， 偏 心轴 2为空心轴， 偏心轴 2转动设置在固定支撑轴 1的外侧； 输入转轴 3通过转动 连接结构 8驱动偏心轴 2转动；

[0057] 偏心轴 2转动时， 驱动第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52转动和摆动， 由于限 位销钉 7的限制作用， 第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52只能摆动， 不能绕固定 支撑轴 1公转；

[0058] 第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52摆动过程中， 由于第一内转磁钢 511、 第二 外转磁钢 521和外转磁钢 61的磁力作用， 外转铁芯 6绕固定支撑轴 1公转。

[0059] 本实施例中， 相邻的两片外转磁钢 61的同一面的磁极不同， 相邻的两片第一内 转磁钢 511的同一面的磁极不同， 相邻的两片第二外转磁钢 521的同一面的磁极 不同； 输入转轴 3转动一圈时， 第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52在摆动一周期 的过程中， 外转磁钢 61与第一内转磁钢 511和第二外转磁钢 521会产生同性相斥 异性相吸的磁力作用， 驱动外转磁钢 61带动外转铁芯 6绕固定支撑轴 1公转 2片磁 钢的距离， 从而实现减速传动。

[0060] 采用内磁钢和外磁钢传递动力， 摩擦损耗小， 机械疲劳发展慢， 噪音震动低， 具有过载保护能力。 相对于机械式减速机来说， 摩擦损耗小， 机械疲劳发展慢 ， 可靠性大大提高、 寿命大大延长， 运行精度高， 长时间运转精度降低很小， 噪音震动低， 具有过载保护能力。

[0061] 米用偏心轴 2的外周侧设置两个相互呈 180°对称分布的第一偏心环 21和第二偏 心环 22的结构， 是的偏心轴 2在转动过程中， 离心力能够实现自平衡， 提高机械 稳定性， 减小对固定支撑轴 1的切应力作用。

[0062] 本实施例中， 固定支撑轴 1的外侧设置有第三轴承 93和第四轴承 94;

[0063] 输入转轴 3第一端通过第三轴承 93转动设置在固定支撑轴 1的外侧；

[0064] 输入转轴 3接近第二端的内侧通过第四轴承 94转动设置在固定支撑轴 1的外侧。

[0065] 本实施例中， 还包括第五轴承 95、 第六轴承 96和偏心轴支架 01 ;

[0066] 偏心轴 2的第二端通过第五轴承 95转动设置在固定支撑轴 1的外侧； [0067] 偏心轴 2的第一端装配在偏心轴支架 01的内侧， 偏心轴支架 01通过第六轴承 96 转动设置在固定支撑轴 1的外侧， 偏心轴 2为空心轴结构， 偏心轴 2的内侧与固定 支撑轴 1的外侧之间设置有间隙。

[0068] 本实施例中， 输入转轴 3的第二端套接在偏心轴 2的第二端的外侧；

[0069] 输入转轴 3的第二端的壁体设置有第一键槽 31， 偏心轴 2的第二端的壁体设置有 第二键槽 23 , 通过销键 （图中未示出） 连接第一键槽 31和第二键槽 23 ;

[0070] 键、 第一键槽 31和第二键槽 23构成转动连接结构 8。

[0071] 本实施例中， 还包括外铁芯支架 02和第七轴承 97 ;

[0072] 第七轴承 97的内侧套接在固定支撑轴 1的接近左端的位置， 外铁芯支架 02套接 在第七轴承 97的外圈上；

[0073] 外铁芯支架 02的外圈通过螺栓固定连接在外转铁芯 6的内圈。 外铁芯支架 02也 可以叫前支架。

[0074] 本实施例中以剖视图的左侧为电机的前方向， 右侧为电机的后方向。

[0075] 本实施例中， 第六轴承 96和第七轴承 97之间设置有第一限位圈 03 , 第一限位圈 03套接在第七轴承 97右侧的固定支撑轴 1上。

[0076] 本实施例中， 还包括第八轴承 98， 第八轴承 98的内圈套接在销钉支撑架 4的外 圈上， 第八轴承 98的外圈套接在外转铁芯 6的右端部的内圈。

[0077] 本实施例中， 第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52之间设置有第二限位圈 04, 第 二限位圈 04的内径大于第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52的外径。

[0078] 本实施例中， 还包括第九轴承 99和电机前端盖 05 ;

[0079] 第九轴承 99的内圈套接在输入转轴 3的第二端的外侧， 第九轴承 99的外圈套接 在电机前端盖 05的内圈上；

[0080] 电机前端盖 05通过螺栓固定连接销钉支撑架 4。

[0081] 本实施例中， 还包括电机定子铁芯 06、 电机后端盖 07和电机磁钢 08 ;

[0082] 电机后端盖 07固定连接在固定支撑轴 1的外侧的右端部， 电机定子铁芯 06设置 于电机前端盖 05和电机后端盖 07之间；

[0083] 通过长螺栓固定连接电机前端盖 05、 电机定子铁芯 06和电机后端盖 07 ;

[0084] 输入转轴 3的外圈设置电机磁钢 08， 电机磁钢 08位于电机定子铁芯 06的内侧。 （ 这些都是驱动电机结构的内容可以不用写在专 利正文的吧， 不写进权利要求就 行了）

[0085]

[0086] 传统机械结构减速机主要由齿轮啮合传动， 存在摩擦损耗、 机械疲劳、 噪音震 动等不利因素， 且维护繁琐， 不具有过载保护能力。

[0087] 常规技术的基于磁场调制技术的轴向磁场磁齿 轮减速机： 第一， 理论上， 起磁 场调制作用的调磁铁芯 （齿） 数必须满足约束条件， 从而导致磁性齿轮在运转 传动的任意时刻都有一半以上的永磁体磁极处 于闲置的非耦合状态， 永磁体异 极性磁极的耦合面积理论上就低于 50% ; 第二， 从结构上看， 调磁铁芯的存在必 然使磁性齿轮副具有两个气隙， 将消耗永磁体的大量磁动势， 导致处于耦合工 作状态的永磁体磁通量降低， 从而影响所传递的扭矩大小； 第三， 调磁铁芯的 存在使得气隙磁阻与磁势交变， 导致扭矩周期性脉动， 不仅影响传动精度， 而 且调磁铁芯所受的机械扭矩大， 其结构强度也是影响其寿命的主要因素。

[0088] 本发明中： 第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52的外表面分布有 P2对极永磁体， 外转铁芯 6的内表面分布有 P1对极永磁体， 0 < P1-P2^3， PI、 P2为正整数。 外转 磁钢 61与第一内转磁钢 511和第二外转磁钢 521之间存在气隙， 借鉴少齿差行星 齿轮传动的原理， 将输入转轴 3的自转通过偏心轴 2结构转换为第一内摆铁芯 51 和第二内摆铁芯 52的转动和公转， 由于限位销钉 7的限位作用， 第一内摆铁芯 51 和第二内摆铁芯 52的只摆动不公转， 加上永磁材料 N极与 S极异极性耦合同性相 斥异性相吸的原理来实现外圈铁芯 4的自转， 输入转轴 3转动一圈， 外转铁芯 4转 动 2片磁钢的距离， 起到减速的作用， 实现无机械接触、 无摩擦的动力变速传动

[0089] 本发明中， 以图 3剖视图中的左右为“左”、 “右”进行方位上的描述。

[0090] 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发明 权利要 求的保护范围之内。

[0091] 需要说明的是： 以上的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施 例。 实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式 的“第一”、 “第二”、 “一种”、 “”和“该”也旨在包括多数形式， 除非上下文清楚地表示其他含义。 “第一”和“第 二”只是为了说明的方便， 不表示有先后顺序之分。

[0092] 本发明的不局限于上述实施例， 本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以 交叉组合形成新的技术方案， 另外凡采用等同替换形成的技术方案， 均落在本 发明要求的保护范围内。

[0093]