[实用新型]一种基于行星齿轮传动的电动型执行机构有效

专利信息
申请号: 201420483798.5 申请日: 2014-08-26
公开(公告)号: CN204141005U 公开(公告)日: 2015-02-04
发明(设计)人: 季翼鹏;姚文贤 申请(专利权)人: 苏州市职业大学
主分类号: F16K31/04 分类号: F16K31/04;F16K31/53;F16K37/00
代理公司: 苏州铭浩知识产权代理事务所(普通合伙) 32246 代理人: 王军
地址: 江苏省苏州市吴中区国际*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 行星 齿轮 传动 电动 执行机构
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及一种基于行星齿轮传动的电动型执行机构,具体涉及一种基于超声电机驱动的双级内行星(简称NN型)渐开线少齿差行星齿轮传动电动型执行机构。 

背景技术

我国电力、冶金、石油和化工工业的发展需要不同输出速度电动执行机构,并要求减速传动机构具有体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载力大、运转可靠以及寿命长等特点;在电动执行机构的技术方案中机电传动方案是电动执行机构相关技术的中心内容,不同的驱动电机和传动机构在本质上决定了执行机构性能优劣;现有减速传动机构的种类虽然很多,但普通的圆柱齿轮传动显得传动比小、体积大、结构笨重;普通的蜗轮传动在大的传动比时,效率较低;摆线针轮行星传动虽能满足以上提出的要求,但其成本较高,需要专用设备制造。 

传统的电动执行机构采用电磁电机驱动,早期的电动执行机构采用直流力矩电机,随着交流调速的技术的发展,如今电动执行机构的电机类型包括单相交流异步电机、三相异步交流电机、永磁交流同步电机等等;由于电动执行机构工作特点是连续位置伺服控制、间隙运动、工作时间短、间歇时间短,变负荷、工作无规律;电磁电机从原理上来说并不是电动执行机构最佳匹配电机,适合于频繁启停的电磁电机在结构上比较复杂,如果用通用电机则需要更复杂的控制算法;为了取得良好的转矩控制性能,对于目前常用的交流的异步电机和永磁同步电机常常采用复杂的磁场定位的矢量控制算法FOC, 如西门子的SIPOS Flash5 ,或者是直接转矩控制DTC控制算法,造成了控制系统必须采用高性能的数字信号控制器才能够满足上述复杂控制算法的运算能力需求,完成上述控制算法还需要昂贵的位置速度传感器、电流传感器,不仅增加系统的复杂程度,增加了系统的成本,而且还降低了系统的可靠性。 

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种采用超声电机作为电动执行机构的驱动电机、采用渐开线少齿差行星齿轮传动机构作为电动执行机构的电动型执行机构。 

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种基于行星齿轮传动的电动型执行机构,包括超声电机和机壳;所述超声电机的旋转轴上通过联轴器连接有偏心轴;所述机壳内设有固定内齿轮、双联行星齿轮、活动内齿轮;所述双联行星齿轮设置在固定内齿轮与活动内齿轮之间;所述偏心轴穿过固定内齿轮、双联行星齿轮及活动内齿轮,并与输出轴相连;使用时,超声电机通过联轴器带动偏心轴转动,由于固定内齿轮不动,迫使双联行星齿轮既绕固定内齿轮公转,又绕其自身中心自转,带动活动内齿轮通过输出轴输出转动。 

优选的,所述活动内齿轮一侧设有霍尔传感器。 

优选的,所述固定内齿轮和活动内齿轮一为凹齿、一为凸齿,相互啮合。 

由于上述技术方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点: 

本实用新型方案的一种基于行星齿轮传动的电动型执行机构,通过超声电机使执行机构具有低速大力矩、启动停止响应速度快、保持力矩大、能够机械自锁和结构简单的优点,当超声电机与固定内齿轮、双联行星齿轮、活动内齿轮结合组成的电动执行机构具有结构简单、运转平稳、承载能力大、加工方便、成本低、传动比大、传动效率高、噪音小、机械自动自锁、传动精度高的优点,在满足生产的情况下,大大降低了成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明: 

附图1为本实用新型的一种基于行星齿轮传动的电动型执行机构的示意图;

其中:1、超声电机;2、联轴器;3、偏心轴;4、固定内齿轮;  5 、6为双联行星齿轮;7、活动内齿轮;8、输出轴;9、机壳;10、霍尔传感器。

具体实施方式    

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如附图1所示为本实用新型所述的一种基于行星齿轮传动的电动型执行机构,包括超声电机1和机壳9;所述超声电机1的旋转轴上通过联轴器2连接有偏心轴3;所述机壳9内设有固定内齿轮4、双联行星齿轮5、6、活动内齿轮7;所述双联行星齿轮5、6设置在固定内齿轮4与活动内齿轮7之间;所述偏心轴3穿过固定内齿轮4、双联行星齿轮5、6及活动内齿轮7,并与输出轴8相连;使用时,超声电机1通过联轴器2带动偏心轴3转动,由于固定内齿轮4不动,迫使双联行星齿轮5、6既绕固定内齿轮4公转,又绕其自身中心自转,带动活动内齿轮7通过输出轴8输出转动;所述活动内齿轮7一侧设有霍尔传感器10。 

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