[發(fā)明專利]一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110559075.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113389836A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈鈺杰;王健;李龍;李思遠(yuǎn);侯芊荷;陳昂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F6/00
• 分類號(hào): F16F6/00;F16H37/12;F16H25/20;H02K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，包括上吊耳(1)，電機(jī)缸筒(2)，繞組(3)，動(dòng)子磁極(4)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)中心轉(zhuǎn)子(10)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子(11)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(12)，外殼體(13)，下吊耳(14)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)，輸入軸(17)，擺線鋼球減速器(18)，飛輪(19)，輸出軸(20)，絲杠(22)，直線電機(jī)動(dòng)子磁軛(24)，直線電機(jī)定子(25)，電機(jī)工作腔(26)，動(dòng)子軸(27)；

所述上吊耳(1)與電機(jī)缸筒(2)焊接為一體，電機(jī)缸筒(2)的內(nèi)側(cè)壁沿徑向呈圓形矩陣固定有直線電機(jī)定子(25)，直線電機(jī)定子(25)內(nèi)均布有繞組(3)，動(dòng)子磁極(4)與直線電機(jī)動(dòng)子磁軛(24)均固定在動(dòng)子軸(27)上，動(dòng)子軸(27)從電機(jī)工作腔(26)伸出與絲杠(22)焊接連成一體，所述絲杠(22)與擺線鋼球減速器的輸出軸(20)焊接連成一體，旋轉(zhuǎn)電機(jī)動(dòng)子軸(12)與擺線鋼球減速器的輸入軸(17)焊接連成一體；所述飛輪(19)為均質(zhì)回轉(zhuǎn)體，飛輪(19)上設(shè)有中心孔，擺線鋼球減速器的輸入軸(17)穿過中心孔與飛輪(19)同軸固定連接，可同軸旋轉(zhuǎn)；

所述外殼體(13)內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)固定在外殼體(13)內(nèi)壁上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(12)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(12)周圍設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)，且旋轉(zhuǎn)電機(jī)中心轉(zhuǎn)子(10)固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(12)上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子(11)固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)上；

所述動(dòng)子軸(27)可在電機(jī)工作腔(26)內(nèi)做徑向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(12)與固結(jié)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中心轉(zhuǎn)子(10)可在旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下吊耳(14)與外殼體(13)焊接為一體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，所述絲杠(22)與絲杠螺母(5)相嚙合，絲杠螺母(5)經(jīng)由絲杠螺母安裝螺栓(6)固定在電機(jī)缸筒(2)的下端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，還包括法蘭安裝螺栓(7)，所述法蘭安裝螺栓(7)將端蓋(8)固定安裝在絲杠(22)延伸出外殼體(13)的上端，所述端蓋(8)內(nèi)部安裝有角接觸球軸承(21)，軸承內(nèi)環(huán)與絲杠(22)相配合連接，可共同旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)上端蓋軸承(9)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)下端蓋軸承(15)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)上端蓋軸承(9)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)下端蓋軸承(15)分別與旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(12)相配合安裝于旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)的上端與下端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，所述電機(jī)缸筒(2)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)殼體(16)之間固定安裝有防塵罩(23)，所述絲杠螺母(5)和絲杠(22)均位于所述防塵罩(23)的內(nèi)部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，所述上吊耳(1)與隔振系統(tǒng)上端點(diǎn)相鉸接，下吊耳(14)與隔振系統(tǒng)下端點(diǎn)相鉸接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，當(dāng)直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)處于饋能狀態(tài)時(shí)，利用上吊耳(1)，下吊耳(14)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)均處于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生的端電壓可以通過外端能量回收電路相連接，對(duì)系統(tǒng)的振動(dòng)能量進(jìn)行回收，用于其他控制系統(tǒng)的能量輸入。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，所述擺線鋼球減速器(18)輸出軸作為輸入端，輸入軸作為輸出端，運(yùn)動(dòng)過程是一個(gè)增速的過程，所述擺線鋼球減速器的減速比i為：

式中，w₀為輸出軸的轉(zhuǎn)速，w_e為輸入軸的轉(zhuǎn)速，Z₁為外擺線中心盤波數(shù)、Z₂為內(nèi)擺線偏心盤波數(shù)，Z₃為外擺線偏心盤波數(shù)，Z₄為內(nèi)擺線輸出盤波數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺線鋼球減速器的慣質(zhì)饋能裝置，其特征在于，該饋能裝置產(chǎn)生的輸出功率P為：

式中，P₁為旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的輸出功率，P₂為直線電機(jī)產(chǎn)生的輸出功率，K_e為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)，v為上吊耳和下吊耳之間的相對(duì)速度，p為絲杠的導(dǎo)程，Z₁為外擺線中心盤波數(shù)、Z₂為內(nèi)擺線偏心盤波數(shù)，Z₃為外擺線偏心盤波數(shù)，Z₄為內(nèi)擺線輸出盤波數(shù)，R₁為旋轉(zhuǎn)電機(jī)外端回收電路電阻，r₁為旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)阻，R₂為直線電機(jī)外端回收電路電阻，r₂為直線電機(jī)內(nèi)阻，K_a為直線電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù)。