[發(fā)明專利]一種減速電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010884977.X
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112003495B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊肖波;楊瑜;金晶;鄭曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發(fā)明提供一種減速電機(jī)，具體涉及減速電機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其包括一級齒輪層和二級齒輪層，在二級齒輪層上表面開設(shè)有輸出軸孔，輸出軸與輸出軸孔通過軸承配合并穿過輸出軸孔，三層之間通過螺栓依次固定，電機(jī)層包括外殼一，外殼一的側(cè)壁上開設(shè)有限位槽；電機(jī)設(shè)置在外殼一內(nèi)，所述電機(jī)包括電機(jī)本體，其底部固定有底板，在電機(jī)側(cè)壁上設(shè)置有與限位槽相配合的限位塊；在底板的下部設(shè)置有壓電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，用于帶動(dòng)電機(jī)上下移動(dòng)；本發(fā)明的有益效果為占用空間小，操作精確等優(yōu)點(diǎn)；無需人工操作即可完成變速，擴(kuò)展了電機(jī)的適用場景；可適用于機(jī)器人或其他智能電器，尤其電機(jī)可采用直流驅(qū)動(dòng)的微型電機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減速電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種壓電驅(qū)動(dòng)的可二級變速的減速電機(jī)。

背景技術(shù)

減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)(馬達(dá))的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。通常由專業(yè)的減速機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行集成組裝好后成套供貨。減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、機(jī)械行業(yè)等。使用減速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡化設(shè)計(jì)、節(jié)省空間。第二次世界大戰(zhàn)后，軍事電子裝備的迅速發(fā)展促進(jìn)了美國、蘇聯(lián)等國家微型減速電機(jī),直流減速電機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)。隨著減速電機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)和企業(yè)運(yùn)用到了減速電機(jī)，也有一批企業(yè)進(jìn)入到了減速電機(jī)行業(yè)。當(dāng)前，在世界微型減速電機(jī),直流減速電機(jī)市場上，德、法、英、美、中、韓等國保持領(lǐng)先水平。中國微型減速電機(jī),直流減速電機(jī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建于20世紀(jì)50年代，從為滿足武器裝備配套需要開始，歷經(jīng)仿制、自行設(shè)計(jì)、研究開發(fā)、規(guī)模制造階段，已形成產(chǎn)品開發(fā)、規(guī)模化生產(chǎn)、關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、專用制造設(shè)備、測試儀器等配套完整、國際化程度不斷提高的產(chǎn)業(yè)體系。隨著工業(yè)機(jī)器人及各類自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展，對可變速的，小體積減速電機(jī)的需求日益增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種壓電驅(qū)動(dòng)的可二級變速的減速電機(jī)，從下至上依次包括電機(jī)層、一級齒輪層和二級齒輪層，在二級齒輪層上表面開設(shè)有輸出軸孔，輸出軸與輸出軸孔通過軸承配合并穿過輸出軸孔，在二級齒輪層的四個(gè)角上設(shè)有第一凹陷，其與一級齒輪層的上表面形成平臺(tái)，螺釘將二級齒輪層與一級齒輪層固定，通過同樣的方式，一級齒輪層與電機(jī)層固定連接。

電機(jī)層包括外殼一，所述外殼一被分割成電控原件室和電機(jī)室，電機(jī)設(shè)置在電機(jī)室內(nèi)；電機(jī)包括電機(jī)本體，其底部固定有底板，其側(cè)面的前后左右四個(gè)方向上分別固定有限位塊，限位塊在外殼一上設(shè)置的限位槽內(nèi)上下滑動(dòng)，電機(jī)軸穿過外殼一進(jìn)入到第一腔室內(nèi)；所述第一腔室由外殼一的上部及外殼二圍成。在底板的下部設(shè)置有壓電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，壓電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)由設(shè)置在套筒內(nèi)的壓電疊堆驅(qū)動(dòng)，壓電疊堆的上部通過轉(zhuǎn)軸連接有杠桿，在杠桿靠套筒的位置設(shè)置有柔性支撐桿，杠桿末端設(shè)置有滾輪，所述滾輪與底板的下表面接觸。壓電疊堆在電壓信號的驅(qū)動(dòng)下做伸長或收縮形變，使用杠桿結(jié)構(gòu)將壓電疊堆的形變量放大，進(jìn)而為電機(jī)提供更大的升降空間。優(yōu)選的，壓電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)有四組，所述滾輪與底板的四個(gè)接觸點(diǎn)分布在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上。優(yōu)選的，也可以直接將壓電疊堆設(shè)置在底板下側(cè)，帶動(dòng)電機(jī)的升降。

在第一腔室內(nèi)，電機(jī)軸的末端連接有離合下齒輪，電機(jī)軸的中部設(shè)置有主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與第一從動(dòng)齒輪組的大齒輪嚙合，第一從動(dòng)齒輪組帶動(dòng)第二從動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，第二從動(dòng)齒輪組將扭矩輸出到輸出軸。第一腔室的上臂上開設(shè)有孔，所述孔供離合下齒輪通過。

所述外殼三與外殼二之間形成第二腔室和第三腔室。第二腔室內(nèi)設(shè)置有二級變速齒輪，二級變速齒輪的下表面與外殼二之間設(shè)置有平面軸承，用于穩(wěn)定二級變速齒輪。在二級變速齒輪的下表面設(shè)置有離合上齒輪，離合上齒輪與離合下齒輪的軸線在同一條直線上，且二者可嚙合連接。電機(jī)上升帶動(dòng)電機(jī)軸上升，主動(dòng)齒輪與第一從動(dòng)齒輪組的大齒輪分離，離合上齒輪與離合下齒輪嚙合，進(jìn)而改變齒輪傳動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)變速。

電機(jī)軸穿過外殼一處設(shè)置有第一軸承，在電機(jī)軸的下半段的外表面上設(shè)置有外齒，在第一軸承的內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述外齒配合的內(nèi)齒，所述外齒與內(nèi)齒嚙合且可相對運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果為：

（1）采用壓電形變材料制作升降結(jié)構(gòu)，其功率小，結(jié)構(gòu)簡單，能夠精確控制位移量，相對傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)具有占用空間小，操作精確等優(yōu)點(diǎn)。