專利名稱：一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，用于牙科座椅機構的驅動。
背景技術：
目前，市售牙科座椅機構用驅動電機均為單相異步電機或者有刷直流電機。單相異步電機采用220V單相交流電，由于在使用中，整個機構很可能會與人體相接觸，易產生危險，因此其安全性、可靠性都不高。除此而外，還有體積大、重量沉、效率低的缺點。采用有刷直流電機，雖然克服了單相異步電機在安全性及體積重量方面的缺陷，并且在效率上也有了一定的提高，但有刷直流電機采用電刷——換向器換向，存在換向火花，并且噪聲大、電磁干擾嚴重，這些缺點往往會給醫院、療養院中的醫療電子設備帶來不可忽視的影響。此外機械換向導致電刷磨損，致使其壽命不長，可維護性不高。
發明內容
要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機。
技術方案本發明的技術思想是包括在殼體1內的定子、轉子、端蓋和傳感器組件，技術特征在于所述定子的鐵芯5由若干金屬硅鋼片20疊壓而成，嵌放在機殼1內部；所述轉子的磁鋼3由兩個性能相同的環形磁鋼拼接而成，嵌套并粘貼于轉子軛17之上。由此在不影響電機出力等性能的基礎上，降低了磁鋼的充磁難度，有效的降低了電機的成本。所述傳感器的磁鋼8粘貼在傳感器磁鋼支架10上，傳感器支架10壓裝在轉軸2上，與轉子軛17同軸相連。傳感器支架10與轉子軛17為一體化結構設計，保證對電機轉子位置的準確感應。殼體1與端蓋7之間有橡膠絕緣體；轉子軸2的前端為螺桿結構19，與蝸輪軸25上的蝸輪26相嚙合。轉子軸2前端的蝸桿結構，結合端蓋7上的蝸輪，可將電機以軸向為法向的運動轉變為以電機徑向為法向的運動。此種結構簡化了電機與外加機構的聯接，可降低整個系統的成本。
所述的若干硅鋼片20在疊壓時順時針扭轉一個槽距角，以減小齒槽引起的轉矩脈動。
在轉子軸2與蝸桿之間設計一個嵌放卡簧的小槽18，裝配時放入卡簧，防止轉子的軸向竄動。
所述的轉子磁鋼3可以選用釹鐵硼徑向激磁環形磁鋼，極弧系數為大于0.85。環形磁鋼采用一體化四極徑向充磁，不但保護磁體，使其抗去磁、抗振動沖擊，而且增強了電機氣隙磁密，有效的減小電機體積。
轉子磁鋼3和轉子軛17的配合通過采用耐高溫高強度粘貼膠粘貼，選用0～0.012的間隙配合公差。使得磁鋼與轉子軛之間不過于緊密，亦不過于疏松，保證了轉子磁鋼3在電機高速及帶載運行時能牢固的固定在轉子軛17之上，同時保護磁鋼3不致斷裂。
傳感器磁鋼8為軸向充磁，磁鋼厚度為1.2mm～2.8mm。
電機底部選用含油軸承16，即保證了電機轉子的高效運行，又保證了電機的密閉性。電機端部選用高精度軸承23，用以提高轉速平穩度。
電機定子與轉子之間的徑向氣隙4寬度為0.8mm～1.2mm。
轉子磁鋼3厚度為2.4mm～3.6mm，由兩塊長度為26mm～29mm的環形磁鋼構成長度為52mm～58mm轉子磁鋼。
定子內徑為33.6mm～36.4mm，定子外徑為58.6mm～62.4mm，定子鐵芯長度為52mm～58mm。
端蓋7內部為空心結構，用以減輕機體重量。
有益效果本發明的有益效果是本發明由于采用上述一系列技術手段，使得電機噪聲小于40分貝，轉矩脈動小，安全性及效率高，造價低廉。較之牙科座椅用單相異步電機及有刷直流電機具有明顯優點。
圖1為本發明稀土永磁無刷直流牙科座椅電機結構縱向剖面2為電機轉子結構示意3為電機定子沖片示意4為定子鐵芯側視5為轉子徑向示意6傳感器結構示意7傳感器接線示意8為端蓋結構示意9為蝸輪結構示意圖1—機殼 2—轉軸 3—轉子磁鋼 4—氣隙 5—定子鐵芯6—傳感器支架 7—端蓋 8—傳感器磁鋼 9—卡簧10—傳感器磁鋼支架 11—十字盤頭螺釘 12—墊圈 13—聯接片
14—襯墊 15—襯套 16—含油軸承 17—轉子軛 18—卡簧槽19—蝸桿 20—定子沖片 21—霍爾傳感器 22—擋圈23—軸承 24—軸承襯套 25—蝸輪軸 26—蝸輪具體實施方式
現結合附圖對本發明作進一步描述本發明實施例為一55W/24V稀土永磁無刷直流牙科座椅電動機。
定子軛高為3.95mm，定子軛長度55mm。
電機定子由定子鐵芯及電樞繞組構成。定子整體嵌放在機殼1內部。定子鐵芯5由若干金屬硅鋼片20疊壓而成，并且硅鋼片在疊壓時順時針扭轉一個槽距角，以減小齒槽引起的轉矩脈動。定子組件中，定子鐵芯5采用高性能導磁材料，定子內徑為35mm，定子外徑為60mm，定子鐵芯長度為55mm。采用集中整距繞組，鐵芯5斜槽分布，減小了電機的機身尺寸，降低了齒槽引起的轉矩脈動。定子鐵芯5通過在絕緣漆中浸漆，以提高絕緣性能。
轉子組件中，轉子磁鋼3由兩個性能相同的釹鐵硼(NdFeB)徑向激磁環形磁鋼拼接而成，極弧系數大于0.85。每個磁鋼長度為27.5mm，厚度3mm，嵌套并粘貼于轉子軛17之上，整個磁鋼長度為55mm。用兩塊磁鋼拼接作為轉子磁鋼3整體，可以在不影響電機出力等性能的基礎上，降低磁鋼的充磁難度，有效的降低了電機的成本。環形磁鋼采用一體化四極徑向充磁，不但保護磁體，使其抗去磁、抗振動沖擊，而且增強了電機氣隙磁密，有效的減小電機體積。轉子磁鋼3經電泳處理，有防銹作用。轉子磁鋼3和轉子軛17的配合通過采用耐高溫高強度粘貼膠(DG-3S)粘貼，選用0～0.012的間隙配合公差，使得磁鋼與轉子軛之間不過于緊密，亦不過于疏松，保證了轉子磁鋼3在電機高速及帶載運行時能牢固的固定在轉子軛17之上，同時保護磁鋼3不致斷裂。
電機定子與轉子之間的徑向氣隙4為0.4mm。
傳感器組件中，傳感器磁鋼8為軸向充磁，軸向厚度為3mm，粘貼在傳感器磁鋼支架10上，傳感器支架10與轉子軛17為一體化結構設計，保證對電機轉子位置的準確感應。傳感器電路板卡在機殼1與端蓋7之間，并嵌入端蓋7旁設有的槽口。
轉子軸2的前端為螺桿結構19，與蝸輪軸25上的蝸輪26相嚙合。轉子軸2前端的蝸桿結構，結合端蓋7上的蝸輪，可將電機以軸向為法向的運動轉變為以電機徑向為法向的運動。此種結構簡化了電機與外加機構的聯接，可降低整個系統的成本。
殼體1采用封閉式結構，表面經鍍鎘鈍化，能有效的防塵，防腐蝕，防干擾。殼體1與端蓋7之間有橡膠絕緣體，提高了絕緣性能。繞組采用耐高溫聚酯線，即保證了電機的低成本，又保證了耐高溫性能。
電機底部選用含油軸承16，即保證了電機轉子的高效運行，又保證了電機的密閉性。端部選用高精度軸承23，用以提高轉速平穩度。
端蓋7為內部空心設計，用以減輕機體重量。
本實施例中轉子磁鋼額定轉速3000RPM(轉/分)，測試噪聲僅為36分貝。通過傳動機構，推力可達4000N，且運行平穩。
權利要求
1.一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，包括在殼體(1)內的定子、轉子、端蓋和傳感器組件，其特征在于所述定子的鐵芯(5)由若干金屬硅鋼片(20)疊壓而成，嵌放在機殼(1)內部；所述轉子的磁鋼(3)由兩個性能相同的環形磁鋼拼接而成，嵌套并粘貼于轉子軛(17)之上；所述傳感器的磁鋼(8)粘貼在傳感器磁鋼支架(10)上，傳感器支架(10)壓裝在轉軸(2)上，與轉子軛(17)同軸相連；殼體(1)與端蓋(7)之間有橡膠絕緣體；轉子軸(2)的前端為螺桿結構(19)，與蝸輪軸(25)上的蝸輪(26)相嚙合。
2.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于所述的若干硅鋼片(20)在疊壓時順時針扭轉一個槽距角。
3.根據權利要求3所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于在轉子軸(2)與蝸桿之間設計一個嵌放卡簧的小槽(18)。
4.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于所述的轉子磁鋼(3)可以選用釹鐵硼徑向激磁環形磁鋼，極弧系數為大于0.85。
5.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于轉子磁鋼(3)和轉子軛(17)的配合通過采用耐高溫高強度粘貼膠粘貼，選用0～0.012的間隙配合公差。
6.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于傳感器磁鋼(8)為軸向充磁，磁鋼厚度為1.2mm～2.8mm。
7.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于電機底部選用含油軸承(16)，電機端部選用高精度軸承(23)。
8.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于電機定子與轉子之間的徑向氣隙(4)寬度為0.8mm～1.2mm。
9.根據權利要求1或4所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于轉子磁鋼(3)厚度為2.4mm～3.6mm，由兩塊長度為26mm～29mm的環形磁鋼構成長度為52mm～58mm轉子磁鋼。
10.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于定子內徑為33.6mm～36.4mm，定子外徑為58.6mm～62.4mm，定子鐵芯長度為52mm～58mm。
11.根據權利要求1所述的一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，其特征在于端蓋(7)內部為空心結構。
全文摘要
本發明涉及一種稀土永磁無刷直流牙科座椅電機，包括在殼體內的定子、轉子、端蓋和傳感器組件，技術特征在于定子鐵芯由若干金屬硅鋼片疊壓而成，轉子磁鋼由兩個性能相同的環形磁鋼拼接而成，嵌套并粘貼于轉子軛之上。傳感器的磁鋼粘貼在傳感器磁鋼支架上，傳感器支架壓裝在轉軸上，與轉子軛同軸相連。轉子軸的前端為螺桿結構，與蝸輪軸上的蝸輪相嚙合，可將電機以軸向為法向的運動轉變為以電機徑向為法向的運動。本發明的有益效果是本發明由于采用上述一系列技術手段，使得電機噪聲小于40分貝，轉矩脈動小，安全性及效率高，造價低廉。較之牙科座椅用單相異步電機及有刷直流電機具有明顯優點。
文檔編號H02K1/22GK1797911SQ20041007346
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月24日 優先權日2004年12月24日
發明者劉衛國, 李榕, 劉景林 申請人:西北工業大學