[發明專利]機電一體諧波減速器

有效

• 申請號: 201910714366.8
• 申請日: 2019-08-03
• 公開（公告）號: CN110388440B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 朱幕松
• 申請（專利權）人: 朱幕松
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;H02K1/27;H02K29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機電一體諧波減速器，由諧波減速器和外轉子無刷永磁電機組成，其中包括筒形外殼、盤形端蓋、公共驅動軸、筒形支架、剛性內齒圈、柔性外齒圈、波發生器、永磁外轉子、環形內定子，其結構特征在于：所述機電一體諧波減速器設有筒形外殼（1），筒形外殼設有左端蓋（2），筒形外殼與左端蓋一體化制造成型，左端蓋中部設有左軸承架，左軸承架內設有小軸承（3），筒形外殼右端設有連接盤（4），連接盤右端設有盤形端蓋（5），盤形端蓋設有定位臺圈（6），連接盤和定位臺圈的圓周設有4個緊固螺絲（7），連接盤和定位臺圈的圓周設有上、下、左、右4個安裝螺絲孔（8），盤形端蓋中部設有右軸承架，右軸承架內設有大軸承（9），所述筒形外殼內的中心部分設置諧波減速器，諧波減速器設有公共驅動軸（10），公共驅動軸左端是細軸、右端是粗軸，所述小軸承內圓安裝在公共驅動軸的細軸左端，大軸承內圓安裝在公共驅動軸的粗軸右端，公共驅動軸的中部焊接軸套（11），軸套外圓設有錐形盤支架（12），錐形盤支架圓周連接柔性外齒圈（13），柔性外齒圈為金屬圓筒形，筒壁較薄，不僅具有柔性，還具有彈性，柔性外齒圈左端圓周設有外齒牙（14），軸套、錐形盤支架、柔性外齒圈和外齒牙一體化制造成型，所述波發生器設有盤形支架（15），盤形支架中心設有筒形軸承架（16），筒形軸承架的左端內圓安裝左軸承（17）、右端內圓安裝右軸承（18），左軸承內圓安裝在細軸靠緊臺階，右軸承內圓安裝在粗軸靠緊軸套，軸套右端靠緊大軸承，所述小軸承與左軸承之間設有墊圈（19），所述盤形支架右端設有3個上短軸（20）和3個下短軸（21），6個短軸右端均設有外卡簧（22），6個短軸左端均設有定位臺（23），6個定位臺左端均設有短軸螺帽（24），6個短軸螺帽將6個短軸緊固在盤形支架右端，6個短軸上分別安裝3個上軸承（25）和3個下軸承（26），3個上軸承和3個下軸承的外圓均安裝塑料滑輪（27），3個上塑料滑輪和3個下塑料滑輪分別支撐在柔性外齒圈內圓的上端和下端，使柔性外齒圈變形，變成橢圓形的外齒圈；盤形端蓋左端設有筒形支架（28），筒形支架左端設有剛性內齒圈，剛性內齒圈設有內齒牙（29），橢圓形外齒圈的上端外齒牙和下端外齒牙分別與剛性內齒圈的上端內齒牙和下端內齒牙嚙合，橢圓形外齒圈的左端外齒牙和右端外齒牙分別與剛性內齒圈的左端內齒牙和右端內齒牙分離，所述內齒牙的模數等于所述外齒牙的模數，所述內齒牙的牙數大于所述外齒牙的牙數，盤形支架圍繞公共驅動軸旋轉，3個上塑料滑輪和3個下塑料滑輪一方面沿著柔性外齒圈的內圓公轉，另一方面3個上、下塑料滑輪分別自轉，使柔性外齒圈成為低速旋轉、波動變形的橢圓形外齒圈，柔性外齒圈與剛性內齒圈之間組成諧波減速齒輪，3個上塑料滑輪和3個下塑料滑輪公轉一圈，柔性外齒圈公轉的數值相當于所述內齒牙的牙數與所述外齒牙的牙數差的線距離；所述筒形外殼內的圓周部分設置外轉子無刷永磁電機，外轉子無刷永磁電機設有永磁外轉子，永磁外轉子設有導磁圈（30），導磁圈內圓設有永磁圈（31），導磁圈右端與永磁圈右端對齊，永磁圈由多塊條形永磁體排列組成，條形永磁體是用釹鐵硼材料制造成型的強磁體，所述條形永磁體的極性是徑向的，相鄰的永磁體極性互為相反，交替排列組成永磁圈，所述盤形支架右端設有止位圈（32），導磁圈左端內圓安裝在止位圈外圓，導磁圈左端圓周設有多個沉頭螺絲釘（33），沉頭螺絲釘將導磁圈與盤形支架連接為一體；所述筒形支架外圓安裝環形內定子，環形內定子設有環形鐵芯（34），環形鐵芯外圓設有多個T形齒牙，多個T形齒牙之間的空間為多個線圈槽，多個線圈槽內繞制三相線圈（35），三相線圈之間的相差位置為120度的電角度，在多個線圈槽右端分別設置三個不同位置的霍爾傳感器（36），三個霍爾傳感器之間的相差位置為60度的電角度，三相線圈連接為Y形電路形式，引出三相線圈輸出線，三相線圈輸出線和霍爾傳感器輸出線合并組成輸出電纜（37），所述盤形端蓋設有出線孔（38），輸出電纜從出線孔內引出。

2.根據權利要求1所述的機電一體諧波減速器，其結構特征在于：機電一體諧波減速器的諧波減速器設置在外殼內的中心位置，外轉子無刷永磁電機設置在外殼內的圓周位置，機電一體充分利用了外殼內的空間，永磁外轉子直徑大，轉速高，離心力大，離心的作用力使位于導磁圈內圓的永磁圈更加穩固，永磁外轉子高速旋轉，動平衡穩定，永磁外轉子的磁性強度大，高轉速使環形內定子的電感量增強，電機在高速運轉狀態效率高，選用諧波減速器與之匹配進行減速滿足低速負荷要求，諧波減速器安裝在外轉子無刷永磁電機的中心，與外轉子無刷永磁電機同軸不同速，波發生器采用多滑輪支撐柔性外齒圈，使柔性外齒圈變成橢圓形的外齒圈，對稱的齒輪嚙合的弧線長，使齒輪的承載能力提高，波發生器高速旋轉時，柔性外齒圈成為低速旋轉、波動變形的橢圓形外齒圈，波動阻力小、噪音低，與高速外轉子無刷永磁電機同軸耦合，減速傳動。