[發明專利]軸傳動機構所用電機群空間排布方法

有效

• 申請號: 201410272221.4
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104143877A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 尚玉玲;趙帥峰;李春泉;張明;李元鑫;莫慧光;徐楚;朱繼元;劉丹
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H02K7/10
• 分類號: H02K7/10
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 巢雄輝

技術領域

本發明涉及電機群空間排布，具體是軸傳動機構所用電機群空間排布方法。

背景技術

目前，隨著各種機械產品的微小化，機械產品的內部零件空間位置排布越發顯得尤為重要，合適的空間排布會使得空間最大程度利用，從而有效地利用有限空間。而在機械產品中，最普遍存在的難題就是作為動力源的排布方案，一個產品中往往可能存在多個動力源，這時優化動力源排布方案有很大的作用。

本發明在處理線束三維成型機的線纜驅動時，就遇到了要盡量小的機箱內排布九臺電機的問題。

對于整機箱內的電機群而言，電機排布主要涉及電機群的行列朝向、行列間距等。電機群中電機的布置、行列間距的大小直接影響空間利用率、軸傳動效率及散熱問題。一般來說，具體排布應就電機群的數量、裝機臺數，充分考慮各方面的影響因素。遵循原則為以下幾點：

（1）滿足電機行、列間距的要求；

（2）盡可能減小電機之間的相互影響；

（3）盡可能縮短電機之間、電機與軸的距離，從而減小軸和集電線路的長度；

（4）充分利用機箱的空間。

因為電機自身有一定的厚度，在保持相鄰電機間盡可能為最小間隔尺寸時，如果將電機群全部平均排在軸的一側，則此時相鄰輪間的距離大約為電機機身的厚度加上相鄰電機間的間距。如果將電機一左一右的平均排在軸的左右兩側，則此時相鄰輪間的距離大約為電機機身的厚度加上相鄰電機間的間距的和的二分之一。以上兩種方法會增大輪子之間的間距。如果將電機分成四列甚至更多列排布，雖然能減少一定的輪子間隔，但是會加大電機的占地面積。

發明內容

本發明為了解決上述問題，實現軸傳動機構所用電機群的合理布置，達到空間優化效果，提出一種軸傳動機構所用電機群空間排布方法。

本發明提出的軸傳動機構所用電機群空間排布方法，電機分置于主軸的左右斜下方和正下方；主軸左右斜下方的電機安置位置處于或者不處于同一個水平面，主軸左右斜下方的電機安置位置均不與主軸正下方的電機安置位置處于同一個水平面；每個電機的中心點所處的主軸徑向面之兩兩相鄰之間相隔1/5～1個電機軸長度。

在軸向投影面上，分置于軸的左右斜下方的電機的投影呈對稱，左右斜下方的電機與軸的兩根連線的夾角為80～150°。

更進一步，在軸向投影面上，左右斜下方的電機與軸的兩根連線的夾角優選為90～120°。

作為最佳選擇，在軸向投影面上，左右斜下方的電機與軸的兩根連線的夾角優選為90°。

這個夾角越大，在整個空間，橫向伸展就越開，亦即空間占用越大。雖然這個夾角越細越好，但是考慮到散熱以及彼此之間的影響，按照合理布置的原則，夾角為90°最好。

使得每個電機的中心點所處的主軸徑向面之兩兩相鄰之間相隔一定距離，是為了確保左中右的電機不要并排排布，以便影響散熱和產生相互影響。本發明作為優選，使得每個電機的中心點所處的主軸徑向面之兩兩相鄰之間相隔1/4～1/2個電機軸長度。

電機到軸的距離，是合理排布需要考慮的重要因素，同時也是電機傳動帶選型的依據。本發明使得每個電機到軸的距離相等，這樣就可以選配同型號同長度的電機傳動帶，有利于標準化管理。另外在每個電機到軸的距離相等的情況下，主軸左右斜下方的電機安置位置處于同一個水平面，并確保該水平面不與主軸正下方的電機安置位置處于同一個水平面。

一個合理的布局必須考慮縱橫、平面、空間各個方向的排布。本發明還包括電機在主軸的軸向方向上電機排布的循環順序為：中-左-右-中-左-右-中-左-右，直至將電機群的全部電機排布完畢。如此考慮，不但解決了電機排布所占空間的問題，更重要的是還解決了傳動帶排布的錯落有致，不會產生相互影響。

本發明的軸傳動機構所用電機群空間排布方法，實現了空間占用最小、軸傳動效率最高及散熱效果最好的合理布局。采用本發明的方法，最終成功地解決了前述的線束三維成型機的機箱內排布九臺電機的問題，達到了良好的效果。

附圖說明

圖1是本發明的一種排布方法的排布結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1在軸向投影面上的投影簡化圖；

圖4是圖1的俯視框架簡圖；

圖5是圖4轉換的順序號排布圖。

圖6是線束三維成型機俯視圖。

具體實施方式

本實施方式所要解決的技術問題是軸傳動機構涉及兩組輪和九個步進電機，兩組輪包括動力輪組和從動輪組（每組九個），九個步進電機附九根同步帶。