大轉(zhuǎn)矩永磁蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳動裝置及其部件，特別涉及一種大轉(zhuǎn)矩永磁蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿傳動為接觸式摩擦傳動，存在機(jī)械疲勞、材料損耗、振動噪音等問題，且傳動效率較低，能耗大，壽命短。為此有人根據(jù)永磁齒輪的原理提出了永磁蝸輪蝸桿傳動，從所查閱的永磁蝸輪蝸桿傳動專利上看，主要問題是永磁蝸輪蝸桿嚙合區(qū)域不足，傳遞轉(zhuǎn)矩較小，永磁體充磁復(fù)雜，有的永磁蝸輪及蝸桿上的永磁體空間交叉分布，當(dāng)傳動力矩較大時(shí)會出現(xiàn)機(jī)械接觸或干涉，容易造成永磁體破損，且無過載保護(hù)功能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服永磁蝸輪蝸桿的上述缺陷，實(shí)現(xiàn)永磁蝸輪蝸桿的大扭矩傳遞。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]如圖1及圖2所示，大轉(zhuǎn)矩永磁蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)由一個(gè)永磁蝸輪5與多個(gè)永磁蝸桿4嚙合而成。永磁蝸桿4的軸線和永磁蝸桿軸I的軸線與永磁蝸輪5軸線垂直，多個(gè)串聯(lián)的永磁蝸桿4通過永磁蝸桿軸I首尾連接分布在永磁蝸輪5的外緣，將永磁蝸輪5包圍，如圖3所示，永磁蝸桿4軸線與永磁蝸輪5外緣安裝的圓弧磁鐵5-b的外形弧線的中心重合，且永磁蝸輪5與永磁蝸桿4和永磁蝸桿軸I之間均不接觸。
[0006]永磁蝸輪5是由軟磁鋼質(zhì)輪轂5_a和強(qiáng)力圓弧磁鐵5_b組成，輪轂5_a中孔與輸出軸6配合，用緊定螺釘16定位，輪轂5-a外緣設(shè)置有一定傾角的弧形槽，圓弧磁鐵5-b徑向充磁，按N-S極相間位置鑲?cè)耄媚z粘方式固定。永磁蝸輪5安裝在輸出軸6上，輸出軸6通過輸出軸滾動軸承12、鎖緊螺母14、輸出軸軸承座7和螺栓15安裝在支撐座3上。
[0007]如圖4所示，永磁蝸桿4的蝸桿基體4-a由軟磁鋼制成，蝸桿基體4_a上設(shè)有雙線螺旋槽，雙線螺旋槽的螺距等于永磁蝸輪5上弧形槽的節(jié)距，在蝸桿基體4-a兩端面設(shè)有圓柱沉孔，用于安裝蝸桿滾動軸承10。在雙線螺旋槽中并行布置徑向磁極相反的兩條強(qiáng)力螺旋磁鐵4-b，使之與永磁蝸輪5嚙合時(shí)，N極螺旋磁鐵4-b與永磁蝸輪5的S極圓弧磁鐵5-b相互吸引；S極螺旋磁鐵4-b與永磁蝸輪5的N極圓弧磁鐵5-b相互吸引?？紤]螺旋磁鐵的加工及安裝困難，在一條螺旋槽中用多個(gè)N極圓弧磁鐵串聯(lián)鑲?cè)?，在另一條螺旋槽中用多個(gè)S極圓弧磁鐵串聯(lián)鑲?cè)?，形成螺旋形磁場，各圓弧磁鐵也用膠粘方式固定。
[0008]永磁蝸桿軸I的結(jié)構(gòu)與永磁蝸桿4類似，在雙線螺旋槽中并行布置徑向磁極相反的螺旋形永磁體，其一端設(shè)有裝蝸桿滾動軸承10的圓柱沉孔，另一端為階梯軸結(jié)構(gòu)作為傳動輸入端，輸入軸滾動軸承11的內(nèi)圈套安裝于永磁蝸桿軸I的階梯軸上，輸入軸滾動軸承11的外圈固定于輸入軸軸承座2內(nèi)，用軸承擋圈13限位，輸入軸軸承座2安裝在支撐座3上。
[0009]為了最大限度增大永磁蝸桿4對永磁蝸輪5的嚙合包角，就要使永磁蝸桿4之間的緊湊連接，采用永磁蝸桿4內(nèi)置滾動軸承，減少軸架8占用的嚙合包角；各永磁蝸桿4及永磁蝸桿軸I的同步傳動通過連接端面安裝相同的錐齒圈9實(shí)現(xiàn)如圖7，通過各錐齒圈9的嚙合實(shí)現(xiàn)各永磁蝸桿4及永磁蝸桿軸I同步轉(zhuǎn)動。錐齒圈9的根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩采用小模數(shù)錐齒，以使其軸向厚度小，錐齒的錐角根據(jù)永磁蝸桿4與永磁蝸輪5的布置要求確定，錐齒圈9用螺釘固定在永磁蝸桿4的兩端面。
[0010]軸架8用于永磁蝸桿4兩端及永磁蝸桿軸I的一端支撐定位，如圖5所示，軸架8為單支撐板雙軸結(jié)構(gòu)，為使永磁蝸桿4之間的緊湊連接，保證錐齒圈9正常嚙合，又防止與之干涉，同時(shí)能支撐相鄰兩個(gè)永磁蝸桿4，軸架8被設(shè)計(jì)成單支撐板伸出雙階梯軸的一分二結(jié)構(gòu)，雙階梯軸的夾角適應(yīng)永磁蝸輪5及永磁蝸桿4的配合要求。軸架8的帶孔底板便于用螺栓固定在支撐座3上；末端的永磁蝸桿4配備末端軸架17，末端軸架17為單支撐板單軸結(jié)構(gòu)如圖6，避免與永磁蝸桿軸I干涉。蝸桿滾動軸承10的外圈與圓柱基體兩端面的圓柱沉孔配合，蝸桿滾動軸承10的內(nèi)圈與軸架8的階梯軸配合。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:通過多個(gè)永磁蝸桿4及永磁蝸桿軸I的共同作用使永磁蝸輪5轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)大扭矩傳動；永磁蝸輪蝸桿的傳動比由永磁蝸桿永磁體的螺旋升角和永磁蝸輪的永磁塊數(shù)目確定。由于永磁蝸輪5與永磁蝸桿4及永磁蝸桿軸I不接觸、不交錯(cuò)，即使過載也不會因圓弧磁鐵5-b與螺旋磁鐵4-b碰撞而損壞，所以本傳動機(jī)構(gòu)還具有過載保護(hù)功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的軸側(cè)圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的主視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明輸出軸結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的永磁體蝸桿及其螺旋磁塊排布示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明的軸架結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖6為本發(fā)明的末端軸架結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖7為本發(fā)明錐齒圈結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中:1永磁蝸桿軸；2輸入軸軸承座；3支撐座；4永磁蝸桿；
[0020]4-a蝸桿基體；4_b螺旋磁鐵；5永磁蝸輪；5_a輪轂；5_b圓弧磁鐵；
[0021]6輸出軸；7輸出軸軸承座；8軸架；9錐齒圈；10蝸桿滾動軸承；
[0022]11輸入軸滾動軸承；12輸出軸滾動軸承；13軸承擋圈；14鎖緊螺母；
[0023]15螺栓；16緊定螺釘；17末端軸架。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明:
[0025]如圖1所示，本永磁蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)由一個(gè)永磁蝸輪5與8個(gè)永磁蝸桿4及永磁蝸桿軸I嚙合，8個(gè)串聯(lián)的永磁蝸桿4與永磁蝸桿軸I首尾連接將永磁蝸輪5包圍，兩永磁蝸桿4之間夾角約為143度，如圖2及圖3所示，永磁體蝸桿4軸線與永磁蝸輪5外緣安裝的強(qiáng)力圓弧磁鐵5-b的外形弧線的中心重合，且永磁蝸輪5與永磁蝸桿4及永磁蝸桿軸I不接觸。
[0026]永磁蝸輪5由軟磁鋼質(zhì)輪轂5-a及強(qiáng)力圓弧磁鐵5_b組成，輪轂5_a與輸出軸6配合，用緊定螺釘16定位，輪轂5-a外緣加工出8度傾角的弧形槽，47對圓弧磁鐵5_b徑向充磁，按N-S極相間位置鑲?cè)肫渲?，用粘接方式固定。輸出軸6用兩個(gè)輸出軸滾動軸承12支撐在輸出軸軸承座7內(nèi)，用鎖緊螺母14限位，輸出軸軸承座7用螺