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

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： 提供一种双摆轮轴向结构磁能减速机， 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] 一种双摆轮轴向结构磁能减速机， 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、 设置在外转铁芯两侧壁面 呈圆周阵列分布的外转磁钢、 设置在第一内摆铁芯前侧壁面的呈圆周阵列分 布 的第一内转磁钢、 设置在第二内摆铁芯后侧壁面的呈圆周阵列分 布的第二外转 磁钢和 3个以上的限位销钉；

[0005] 外转铁芯后侧壁面的外转磁钢对着第一内转磁 钢， 外转铁芯前侧壁面的外转磁 钢对着第二外转磁钢；

[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 一周期， 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 轴完成公转；

[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， 固定支撑轴的外侧设置有第三轴承和第四轴承 ；

[0013] 输入转轴第二端通过第三轴承转动设置在固定 支撑轴的外侧；

[0014] 输入转轴接近第一端的内侧通过第四轴承转动 设置在固定支撑轴的外侧。

[0015] 优选的， 还包括第五轴承和第六轴承；

[0016] 偏心轴的第一端通过第五轴承转动设置在固定 支撑轴的外侧；

[0017] 偏心轴的第二端通过第六轴承转动设置在固定 支撑轴的外侧。

[0018] 优选的， 输入转轴的第二端套接在偏心轴的第一端的外 侧；

[0019] 输入转轴的第二端的壁体设置有第一销槽， 偏心轴的第二端的壁体设置有第二 销槽， 通过销键连接第一销槽和第二销槽；

[0020] 销键、 第一销槽和第二销槽构成转动连接结构。

[0021] 优选的， 还包括减速后支架、 第七轴承、 减速前支架和第八轴承；

[0022] 第七轴承的内侧套接在销钉支撑架的外周面上 ， 减速后支架套接在第七轴承的 外圈上；

[0023] 第八轴承的内侧套接在固定支撑轴的接近前端 的外圆周上， 减速前支架的内圈 套接在第八轴承的外圈上。

[0024] 优选的， 减速后支架位于第一内摆铁芯的后侧， 减速前支架位于第二内摆铁芯 的前侧；

[0025] 减速后支架通过螺栓依次连接减速后支架、 外转铁芯和减速前支架。

[0026] 优选的， 还包括第九轴承和电机第一端盖；

[0027] 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 第一端盖的内圈上；

[0028] 电机第一端盖通过螺栓固定连接销钉支撑架。

[0029] 优选的， 第七轴承的部分内侧套接在电机第一端盖的外 圈上。

[0030] 优选的， 还包括电机定子铁芯、 电机第二端盖和电机磁钢；

[0031] 电机第二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 机第一端盖和电机第二端盖之间；

[0032] 通过长螺栓固定连接电机第一端盖、 电机定子铁芯和电机第二端盖；

[0033] 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。

[0034] 在一个实施例中， 电机第一端盖为电机前端盖， 电机第二端盖为电机后端盖。

在其他的实施例中， 也可以是电机第二端盖为电机前端盖， 电机第一端盖为电 机后端盖。

[0035] 优选的， 外转铁芯位于第一内摆铁芯和第二内摆铁芯之 间； 外转铁芯与第一内 摆铁芯之间设置有第一推力轴承， 外转铁芯与第二内摆铁芯之间设置有第二推 力轴承。

发明的有益效果

有益效果

[0036] 本发明的有益效果是： 一种双摆轮轴向结构磁能减速机， 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 置在外转铁芯两侧壁面呈圆周阵列分布的外转 磁钢、 设置在第一内摆铁芯前侧 壁面的呈圆周阵列分布的第一内转磁钢、 设置在第二内摆铁芯后侧壁面的呈圆 周阵列分布的第二外转磁钢和 3个以上的限位销钉； 外转铁芯后侧壁面的外转磁 钢对着第一内转磁钢， 外转铁芯前侧壁面的外转磁钢对着第二外转磁 钢； 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一个周期， 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， 不能绕固定支撑轴完成公转； 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磁力作 用， 外转铁芯绕固定支撑轴公转。 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

[0037] 下面结合附图对本发明的双摆轮轴向结构磁能 减速机作进一步说明。

[0038] 图 1是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �个视角的结构示意图。

[0039] 图 2是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �一个视角的结构示意图。

[0040] 图 3是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �视图。

[0041] 图 4是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �炸图。

[0042] 图 5是本发明一种双摆轮轴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 6是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �钉支撑架的立体结构示意图

[0044] 图 7是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �转铁芯的立体结构示意图。

[0045] 图 8是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �一内摆铁芯的立体结构示意 图。

[0046] 图 9是本发明一种双摆轮轴向结构磁能减速机的� �二内摆铁芯的立体结构示意 图

[0047]

[0048] 图中：

[0049] 1-固定支撑轴； 2 -偏心轴； 21-第一偏心环； 22 -第二偏心环； 23 -第二销槽； 3_ 输入转轴； 31 -第一销槽； 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； 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； 02 -减速后支架； 03 -减速前支架； 05 -电机第一端盖； 06 -电机定子铁 芯； 07 -电机第二端盖； 08 -电机磁钢； 091 -第一推力轴承； 092 -第二推力轴承。 发明实施例

本发明的实施方式

[0050] 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。

[0051] 本发明提供了一种双摆轮轴向结构磁能减速机 。

[0052] 一种双摆轮轴向结构磁能减速机， 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 6两侧壁面呈圆周阵列分布的外转磁钢 61、 设置在第一内摆铁芯 51前侧壁面的 呈圆周阵列分布的第一内转磁钢 511、 设置在第二内摆铁芯 52后侧壁面的呈圆周 阵列分布的第二外转磁钢 521和 3个以上的限位销钉 7 ;

[0053] 外转铁芯 6后侧壁面的外转磁钢 61对着第一内转磁钢 511， 外转铁芯 6前侧壁面 的外转磁钢 61对着第二外转磁钢 521 ;

[0054] 销钉支撑架 4固定在固定支撑轴 1上；

[0055] 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；

[0056] 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;

[0057] 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通过转动连接结构驱动偏心轴 2转动；

[0058] 偏心轴 2转动时， 驱动第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52转动和摆动一个周期 ， 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完成公转；

[0059] 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。

[0060] 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;

[0061] 输入转轴 3第二端通过第三轴承 93转动设置在固定支撑轴 1的外侧；

[0062] 输入转轴 3接近第一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。

[0063] 本实施例中， 还包括第五轴承 95和第六轴承 96;

[0064] 偏心轴 2的第一端通过第五轴承 95转动设置在固定支撑轴 1的外侧；

[0065] 偏心轴 2的第二端通过第六轴承 96转动设置在固定支撑轴 1的外侧。

[0066] 本实施例中， 输入转轴 3的第二端套接在偏心轴 2的第一端的外侧；

[0067] 输入转轴 3的第二端的壁体设置有第一销槽 31， 偏心轴 2的第二端的壁体设置有 第二销槽 23 , 通过销键连接第一销槽 31和第二销槽 23 ;

[0068] 销键、 第一销槽 31和第二销槽 23构成转动连接结构。

[0069] 本实施例中， 还包括减速后支架 02、 第七轴承 97、 减速前支架 03和第八轴承 98

[0070] 第七轴承 97的内侧套接在销钉支撑架 4的外周面上， 减速后支架 02套接在第七 轴承 97的外圈上；

[0071] 第八轴承 98的内侧套接在固定支撑轴 1的接近前端的外圆周上， 减速前支架 03 的内圈套接在第八轴承 98的外圈上。

[0072] 本实施例中， 减速后支架 02位于第一内摆铁芯 51的后侧， 减速前支架 03位于第 二内摆铁芯 52的前侧； [0073] 减速后支架 02通过螺栓依次连接减速后支架 02、 外转铁芯 6和减速前支架 03。

[0074] 本实施例中， 还包括第九轴承 99和电机第一端盖 05 ;

[0075] 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 在电机第一端盖 05的内圈上；

[0076] 电机第一端盖 05通过螺栓固定连接销钉支撑架 4。

[0077] 本实施例中， 第七轴承 97的部分内侧套接在电机第一端盖 05的外圈上。

[0078] 本实施例中， 还包括电机定子铁芯 06、 电机第二端盖 07和电机磁钢 08 ;

[0079] 电机第二端盖 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 置于电机第一端盖 05和电机第二端盖 07之间；

[0080] 通过长螺栓固定连接电机第一端盖 05、 电机定子铁芯 06和电机第二端盖 07 ;

[0081] 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。

[0082] 本实施例中， 外转铁芯 6位于第一内摆铁芯 51和第二内摆铁芯 52之间； 外转铁 芯 6与第一内摆铁芯 51之间设置有第一推力轴承 091， 外转铁芯 6与第二内摆铁芯 52之间设置有第二推力轴承 092。

[0083] 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。

[0084] 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极 （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。

[0085] 本发明中： 第一内摆铁芯 51前表面分布有 P2对极永磁体， 第二内摆铁芯 52的后 表面分布有 P2对极永磁体， 外转铁芯 6的两侧表表面各分布有 P1对极永磁体， 0 < P1-P2<3 , PK 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 5 21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吸异性相斥的原理来 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。

[0086] 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； 该图中， 左侧为电机第二端盖、 右侧为电机第一端盖。

[0087] 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。

[0088] 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。

[0089] 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。

[0090]