[发明专利]一种基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机构，特别是涉及一种基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构。

背景技术

电动执行机构是一种将机械传动、电动机、控制电路及程序软件有机结合于一体的机电产品，一般来说, 执行器主要实现确定的角位移和线位移。实现角位移的执行器有多回转和部分回转, 实现线位移的为直行程。在电动执行机构的技术方案中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。

在舰艇、航空航天器、或者其他空间位置受限的工业和民用环境下，某些电动执行机构必须满足高传动效率、高传动精度、低噪音的要求，因此传统的电动执行机构的机电传动方案不再适合，需要一种新的机电传动系统才能满足日益小型化、高精度的需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：如何提供一种具有传动比大，传动效率高 ，传动精度高，体积小，重量轻，以及噪音低，在小口径小转矩的电动装置上有广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构，包括：超声电机、波发生器、柔轮、固定刚轮/涡轮、蜗杆、输出刚轮、输出轴和反馈装置，所述超声电机和波发生器相连接，所述刚轮固定在蜗轮上，输出轴位于输出钢轮的外侧，且输出刚轮与柔轮相啮合，所述反馈装置与输出钢轮之间连接，且反馈装置位于所述输出钢轮的底部。

在本发明一个较佳实施例中，所述基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构还包括感应磁铁、霍尔芯片和控制板，所述控制板位于所述超声电机的外部，且与霍尔芯片性连接，所述霍尔芯片与感应磁铁之间具有空隙。

在本发明一个较佳实施例中，所述反馈装置与感应磁铁之间通信连接，且反馈装置带动感应磁铁转动。

本发明的有益效果是：具有传动比大，传动效率高 ，传动精度高，体积小，重量轻，以及噪音低，在小口径小转矩的电动装置上有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的一种基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供如下技术方案。

请参阅图1，在本实施例中提供一种基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构，所述的基于超声电机和复式谐波齿轮传动电动执行机构包括：超声电机1、波发生器2、柔轮3、固定刚轮/涡轮4、蜗杆5、输出刚轮6、输出轴7和反馈装置8，所述超声电机1和波发生器2相连接，所述刚轮固定在蜗轮上，输出轴7位于输出钢轮的外侧，且输出刚轮6与柔轮3相啮合，所述反馈装置8与输出钢轮之间连接，且反馈装置8位于所述输出钢轮的底部。

所述基于超声电机1和复式谐波齿轮传动电动执行机构还包括感应磁铁10、霍尔芯片11和控制板9，所述控制板9位于所述超声电机1的外部，且与霍尔芯片11性连接，所述霍尔芯片11与感应磁铁10之间具有空隙。

所述反馈装置8与感应磁铁10之间通信连接，且反馈装置8带动感应磁铁10转动。

在一个具体实施例中，本发明提出了一种新颖的 基于超声电机1驱动的谐波齿轮传动电动高紧凑型执行机构，采用超声电机1作为电动执行机构的驱动电机、采用谐波齿轮传动机构作为电动执行机构的传动机构。具有结构简单，体积小、传动效率高、传动精度高的优点。

 　 谐波传动Harmonic Drive是由美国发明家C. Walt Musser马瑟于上世纪50年代中期发明创造的 。谐波传动装置主要由三个基本零部件构成，即波发生器2、柔轮3和刚轮：波发生器2：由柔性轴承与椭圆形凸轮组成。波发生器2通常安装在减速器输入端，柔性轴承内圈固定在凸轮上，外圈通过滚珠实现弹性变形成椭圆形。柔轮3：带有外齿圈的柔性薄壁弹性体零件，通常安装在减速器输出端。刚轮：带有内齿圈的刚性圆环状零件，一般比柔轮3多两个轮齿，通常固定在减速器机体上。