一种交流步进电机的制作方法

本发明属于电机技术领域，具体的说是一种交流步进电机。

背景技术：

电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度。

电机转动部分中的转子、耦合器、联轴器、传动轮(制动轮)不平衡引起的电机工作时振动，电机安装时的安装误差也会使电机运转产生振动和噪声，当电机振动过大时会影响电机固定部分的松动和脱落，影响生产安全，同时振动还会引起电机转轴圆跳动公差过大，造成产品生产合格率降低，影响工厂效益；电机振动还会产生大量噪音，使工厂生产环境恶略，工人工作效率降低。交流步进电机安装在自动跟踪录音机械臂上时，电机转动产生的噪音会严重影响话筒收音效果。

现有技术中也出现了采用弹簧缓冲的减震部件，但弹簧提供的减震作用有限，且不能减少电机产生的噪音。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决电机振动过大时会影响电机固定部分的松动和脱落，振动还会引起电机转轴圆跳动公差过大，造成产品生产合格率降低，电机振动产生大量噪音，使工厂生产环境恶劣的问题，本发明提出的一种交流步进电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种交流步进电机，包括电机本体、隔音箱、底座、减振单元、消音单元和保持单元；所述电机本体外周套有隔音箱，隔音箱为封闭圆筒形状；所述电机本体与隔音箱滑动连接，隔音箱吸收电机横向振动，所述电机本体转轴伸出隔音箱外部，隔音箱用于减少电机本体工作产生的噪音传播；所述隔音箱下方设有底座，底座与隔音箱之间设有一组减振单元，减振单元用于降低电机本体振动；所述底座中部设有消音单元，消音单元用于进一步消除电机本体工作噪音；所述电机本体两侧端面与隔音箱之间设有保持单元，保持单元用于保持电机本体横向位置；电机本体、隔音箱、底座、减振单元、消音单元和保持单元之间相互配合，在降低电机本体振动的同时又能减小电机本体工作时的噪音；所述减振单元包括连杆、齿条、齿轮和支撑柱；所述底座与隔音箱之间设有支撑柱，支撑柱一端与隔音箱固接，支撑柱另一端与底座滑动连接；所述支撑柱两侧设有一对倒八字形布置的连杆，连杆一端与隔音箱铰接，连杆另一端与底座滑动连接；所述连杆与支撑柱之间设有齿轮，齿轮可绕齿轮轴转动，齿轮轴与底座固接；所述连杆和支撑柱靠近齿轮的一侧固接有齿条，所述齿轮与齿条相互啮合；连杆、齿条、齿轮和支撑柱之间相互配合，可以减少电机本体在工作时产生的振动；隔音箱可以吸收电机本体运行产生的一部分噪音，减少电机本体运行时的噪音污染；交流步进电机在工作时产生较大振动，与电机本体滑动连接的隔音箱可以吸收电机本体产生的横向振动，保护电机本体安全运行；隔音箱左侧的端盖通过沉头内六角螺栓与隔音箱固接；电机本体纵向振动通过隔音箱传递给连杆，连杆通过齿轮齿条将微小移动传递给支撑柱，由于支撑柱与隔音箱刚性连接，通过隔音箱的微小变形和齿轮齿条的配合吸收电机本体的纵向振动，避免因电机本体振动引起的电机转轴圆跳动公差过大，零件加工合格率降低；同时避免电机本体振动引起的电机本体固定部件位移或者松脱，保证生产安全。

优选的，所述支撑柱位于底座内的一端设有油囊，油囊中装有润滑油；所述支撑柱位于底座内的一端设有润滑孔，所述油囊与润滑孔连通；所述润滑孔与齿条之间通过一组连通孔连通；油囊、润滑孔和连通孔之间相互配合，用于减少齿轮和齿条磨损；电机本体正常工作时产生的高频率振动，通过隔音箱传递到连杆和支撑柱上，支撑柱挤压油囊，油囊中的润滑油通过润滑孔和连通孔挤出到齿条上，从而对齿轮和齿条进行良好的润滑，防止电机本体振动引起的齿轮齿条摩擦剧烈，严重发热，造成齿轮齿条接触面因金属疲劳而产生剥蚀，降低减振效果，降低减振单元使用寿命。

优选的，所述齿轮外周设有一层橡胶层，橡胶层采用耐油弹性橡胶材料制成，橡胶层用于缓和齿轮和齿条的冲击力；所述橡胶层内与齿轮的齿廓对应位置设有一组气囊，气囊进一步降低齿轮和齿条之间的冲击力；电机本体运行时产生的高频振动，对齿轮和齿条产生较大的冲击力，齿轮外周包裹的橡胶层可以减少齿轮和齿条之间的冲击力，延长齿轮和齿条的寿命；橡胶层内的气囊可以受压变形，吸收齿轮与齿条啮合时产生的冲击力，进一步延长齿轮和齿条的寿命，节约更换成本；采用耐油橡胶材料制成的橡胶层，不仅可以吸收冲击力，还能通过润滑油很好的润滑齿轮和齿条，避免润滑油对橡胶层的腐蚀。

优选的，所述消音单元包括抽气管、活塞杆和活塞缸；所述底座中部固接有活塞缸，活塞缸内滑动连接有活塞杆；所述活塞杆顶部与隔音箱固接，活塞杆内设有抽气孔；所述隔音箱底部的内部设有抽气管；所述抽气管与抽气孔连通，抽气管另一端与电机本体和隔音箱之间的空腔连通；所述活塞杆活塞两侧的活塞缸内壁设有一组弧形弹片，弧形弹片数量为二；所述活塞杆的活塞可挤压弧形弹片，活塞杆的活塞与弧形弹片滑动连接；抽气管、活塞杆、活塞缸、抽气孔弧形弹片和相互配合，抽出电机本体和隔音箱之间空腔内的空气，阻隔噪音传播；电机本体工作时产生的振动带动活塞杆移动，活塞杆向下运动时活塞缸上部产生负压，通过抽气孔和抽气管将电机本体和隔音箱之间空腔内的空气抽出，减少了电机本体产生的噪音的传播介质，从而降低电机本体工作时产生的噪音；由于活塞杆的行程很小，活塞缸内壁上部设置的弧形弹片可以在活塞向下移动时向活塞缸中部弹起突出，进一步增加活塞杆的抽气体积，增强活塞缸的抽气量，增加隔音箱内的真空度，进一步降低电机本体工作时的噪音。

优选的，所述保持单元包括保持气缸、位移传感器和供气管；所述电机本体和隔音箱之间的空腔内设有一组保持气缸，保持气缸两端分别与电机本体和隔音箱内壁固接，所述保持气缸沿隔音箱两端周向布置；所述活塞缸底部通过供气管与保持气缸连用；所述保持气缸通过气管与气囊连通；所述供气管上设有控制阀，控制阀由控制器控制；所述隔音箱两端内壁固接有一对位移传感器，位移传感器测量电机本体横向位移；所述位于传感器与控制器通过电气连接；保持气缸、位移传感器和供气管之间相互配合，防止电机本体横向偏移；活塞杆向下移动挤压活塞缸下部空气，产生压缩气体，压缩气体通过供气管进入保持气缸；电机本体工作过程中因振动在隔音箱中横向滑动，位移传感器检测到电机本体偏离原始位置后，位移传感器将信号传递给控制器，控制器通过控制阀控制电机两端的保持气缸进气量，继而调节电机本体位置，使电机本体始终处于预先设定的位置，防止因电机本体位移而使得与电机本体转轴传动的部件磨损加剧，保证整个传动系统使用寿命。

优选的，所述隔音箱内壁与电机本体外壳对应位置设有一组滚轮，所述滚轮沿隔音箱内壁周向均布；所述滚轮绕自身转轴转动，所述滚轮的转轴与隔音箱固接，所述滚轮与电机本体外壳滚动连接；滚轮可以减小电机本体与隔音箱之间的摩擦，提高电机使用寿命；电机本体与隔音箱内壁滑动连接，电机本体工作时产生的横向振动，使电机本体在隔音箱内左右滑动，通过滚轮与电机本体外壳滚动接触，将电机本体外壳与隔音箱之间的滑动摩擦转换为电机本体外壳与滚轮的滚动摩擦，大大减小的电机外壳的摩擦力，有效减少电机本体外壳的磨损，提高电机本体使用寿命，使电机本体使用效益最大化。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种交流步进电机，通过隔音箱吸收电机本体运行产生的噪音，与电机本体滑动连接的隔音箱可以吸收电机本体产生的横向振动，电机纵向振动通过隔音箱、连杆、齿轮、齿条的配合将微小移动传递给支撑柱，通过隔音箱的微小变形和齿轮齿条的配合吸收电机本体的纵向振动，避免因电机本体振动引起的电机转轴圆跳动公差过大，零件加工合格率降低；同时避免电机本体振动引起的电机本体固定部件位移或者松脱，保证生产安全。

2.本发明所述的一种交流步进电机，通过电机本体工作时产生的振动带动活塞杆移动，活塞杆向下运动时活塞缸上部产生负压，通过抽气孔和抽气管将电机本体和隔音箱之间空腔内的空气抽出，活塞缸内壁上部设置的弧形弹片可以在活塞向下移动时向活塞缸中部弹起突出，进一步增加活塞杆的抽气体积，增强活塞缸的抽气量，减少了电机本体产生的噪音的传播介质，从而降低电机本体工作时产生的噪音。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的正二侧视图；

图2是本发明的剖视图；

图3是图2中a处局部放大图；

图4是图3中b处局部放大图；

图中：电机本体1、隔音箱2、底座3、减振单元4、连杆41、齿条42、齿轮43、支撑柱44、油囊45、润滑孔46、连通孔47、橡胶层48、气囊49、消音单元5、抽气管51、活塞杆52、活塞缸53、抽气孔54、弧形弹片55、保持单元6、保持气缸61、位移传感器62、供气管63、滚轮7。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，本发明所述的一种交流步进电机，包括电机本体1、隔音箱2、底座3、减振单元4、消音单元5和保持单元6；所述电机本体1外周套有隔音箱2，隔音箱2为封闭圆筒形状；所述电机本体1与隔音箱2滑动连接，隔音箱2吸收电机横向振动，所述电机本体1转轴伸出隔音箱2外部，隔音箱2用于减少电机本体1工作产生的噪音传播；所述隔音箱2下方设有底座3，底座3与隔音箱2之间设有一组减振单元4，减振单元4用于降低电机本体1振动；所述底座3中部设有消音单元5，消音单元5用于进一步消除电机本体1工作噪音；所述电机本体1两侧端面与隔音箱2之间设有保持单元6，保持单元6用于保持电机本体1横向位置；电机本体1、隔音箱2、底座3、减振单元4、消音单元5和保持单元6之间相互配合，在降低电机本体1振动的同时又能减小电机本体1工作时的噪音；所述减振单元4包括连杆41、齿条42、齿轮43和支撑柱44；所述底座3与隔音箱2之间设有支撑柱44，支撑柱44一端与隔音箱2固接，支撑柱44另一端与底座3滑动连接；所述支撑柱44两侧设有一对倒八字形布置的连杆41，连杆41一端与隔音箱2铰接，连杆41另一端与底座3滑动连接；所述连杆41与支撑柱44之间设有齿轮43，齿轮43可绕齿轮轴转动，齿轮轴与底座3固接；所述连杆41和支撑柱44靠近齿轮43的一侧固接有齿条42，所述齿轮43与齿条42相互啮合；连杆41、齿条42、齿轮43和支撑柱44之间相互配合，可以减少电机本体1在工作时产生的振动；隔音箱2可以吸收电机本体1运行产生的一部分噪音，减少电机本体1运行时的噪音污染；交流步进电机在工作时产生较大振动，与电机本体1滑动连接的隔音箱2可以吸收电机本体1产生的横向振动，保护电机本体1安全运行；隔音箱2左侧的端盖通过沉头内六角螺栓与隔音箱2固接；电机本体1纵向振动通过隔音箱2传递给连杆41，连杆41通过齿轮43齿条42将微小移动传递给支撑柱44，由于支撑柱44与隔音箱2刚性连接，通过隔音箱2的微小变形和齿轮43齿条42的配合吸收电机本体1的纵向振动，避免因电机本体1振动引起的电机转轴圆跳动公差过大，零件加工合格率降低；同时避免电机本体1振动引起的电机本体1固定部件位移或者松脱，保证生产安全。

作为本发明的一种实施方式，所述支撑柱44位于底座3内的一端设有油囊45，油囊45中装有润滑油；所述支撑柱44位于底座3内的一端设有润滑孔46，所述油囊45与润滑孔46连通；所述润滑孔46与齿条42之间通过一组连通孔47连通；油囊45、润滑孔46和连通孔47之间相互配合，用于减少齿轮43和齿条42磨损；电机本体1正常工作时产生的高频率振动，通过隔音箱2传递到连杆41和支撑柱44上，支撑柱44挤压油囊45，油囊45中的润滑油通过润滑孔46和连通孔47挤出到齿条42上，从而对齿轮43和齿条42进行良好的润滑，防止电机本体1振动引起的齿轮43齿条42摩擦剧烈，严重发热，造成齿轮43齿条42接触面因金属疲劳而产生剥蚀，降低减振效果，降低减振单元4使用寿命。

作为本发明的一种实施方式，所述齿轮43外周设有一层橡胶层48，橡胶层48采用耐油弹性橡胶材料制成，橡胶层48用于缓和齿轮43和齿条42的冲击力；所述橡胶层48内与齿轮43的齿廓对应位置设有一组气囊49，气囊49进一步降低齿轮43和齿条42之间的冲击力；电机本体1运行时产生的高频振动，对齿轮43和齿条42产生较大的冲击力，齿轮43外周包裹的橡胶层48可以减少齿轮43和齿条42之间的冲击力，延长齿轮43和齿条42的寿命；橡胶层48内的气囊49可以受压变形，吸收齿轮43与齿条42啮合时产生的冲击力，进一步延长齿轮43和齿条42的寿命，节约更换成本；采用耐油橡胶材料制成的橡胶层48，不仅可以吸收冲击力，还能通过润滑油很好的润滑齿轮43和齿条42，避免润滑油对橡胶层48的腐蚀。

作为本发明的一种实施方式，所述消音单元5包括抽气管51、活塞杆52和活塞缸53；所述底座3中部固接有活塞缸53，活塞缸53内滑动连接有活塞杆52；所述活塞杆52顶部与隔音箱2固接，活塞杆52内设有抽气孔54；所述隔音箱2底部的内部设有抽气管51；所述抽气管51与抽气孔54连通，抽气管51另一端与电机本体1和隔音箱2之间的空腔连通；所述活塞杆52活塞两侧的活塞缸53内壁设有一组弧形弹片55，弧形弹片55数量为二；所述活塞杆52的活塞可挤压弧形弹片55，活塞杆52的活塞与弧形弹片55滑动连接；抽气管51、活塞杆52、活塞缸53、抽气孔54弧形弹片55和相互配合，抽出电机本体1和隔音箱2之间空腔内的空气，阻隔噪音传播；电机本体1工作时产生的振动带动活塞杆52移动，活塞杆52向下运动时活塞缸53上部产生负压，通过抽气孔54和抽气管51将电机本体1和隔音箱2之间空腔内的空气抽出，减少了电机本体1产生的噪音的传播介质，从而降低电机本体1工作时产生的噪音；由于活塞杆52的行程很小，活塞缸53内壁上部设置的弧形弹片55可以在活塞向下移动时向活塞缸53中部弹起突出，进一步增加活塞杆52的抽气体积，增强活塞缸53的抽气量，增加隔音箱2内的真空度，进一步降低电机本体1工作时的噪音。

作为本发明的一种实施方式，所述保持单元6包括保持气缸61、位移传感器62和供气管63；所述电机本体1和隔音箱2之间的空腔内设有一组保持气缸61，保持气缸61两端分别与电机本体1和隔音箱2内壁固接，所述保持气缸61沿隔音箱2两端周向布置；所述活塞缸53底部通过供气管63与保持气缸61连用；所述保持气缸61通过气管与气囊49连通；所述供气管63上设有控制阀，控制阀由控制器控制；所述隔音箱2两端内壁固接有一对位移传感器62，位移传感器62测量电机本体1横向位移；所述位于传感器与控制器通过电气连接；保持气缸61、位移传感器62和供气管63之间相互配合，防止电机本体1横向偏移；活塞杆52向下移动挤压活塞缸53下部空气，产生压缩气体，压缩气体通过供气管63进入保持气缸61；电机本体1工作过程中因振动在隔音箱2中横向滑动，位移传感器62检测到电机本体1偏离原始位置后，位移传感器62将信号传递给控制器，控制器通过控制阀控制电机两端的保持气缸61进气量，继而调节电机本体1位置，使电机本体1始终处于预先设定的位置，防止因电机本体1位移而使得与电机本体1转轴传动的部件磨损加剧，保证整个传动系统使用寿命。

作为本发明的一种实施方式，所述隔音箱2内壁与电机本体1外壳对应位置设有一组滚轮7，所述滚轮7沿隔音箱2内壁周向均布；所述滚轮7绕自身转轴转动，所述滚轮7的转轴与隔音箱2固接，所述滚轮7与电机本体1外壳滚动连接；滚轮7可以减小电机本体1与隔音箱2之间的摩擦，提高电机使用寿命；电机本体1与隔音箱2内壁滑动连接，电机本体1工作时产生的横向振动，使电机本体1在隔音箱2内左右滑动，通过滚轮7与电机本体1外壳滚动接触，将电机本体1外壳与隔音箱2之间的滑动摩擦转换为电机本体1外壳与滚轮7的滚动摩擦，大大减小的电机外壳的摩擦力，有效减少电机本体1外壳的磨损，提高电机本体1使用寿命，使电机本体1使用效益最大化。

工作时，隔音箱2可以吸收电机本体1运行产生的一部分噪音，减少电机本体1运行时的噪音污染；交流步进电机在工作时产生较大振动，与电机本体1滑动连接的隔音箱2可以吸收电机本体1产生的横向振动，保护电机本体1安全运行；隔音箱2左侧的端盖通过沉头内六角螺栓与隔音箱2固接；电机本体1纵向振动通过隔音箱2传递给连杆41，连杆41通过齿轮43齿条42将微小移动传递给支撑柱44，由于支撑柱44与隔音箱2刚性连接，通过隔音箱2的微小变形和齿轮43齿条42的配合吸收电机本体1的纵向振动，避免因电机本体1振动引起的电机转轴圆跳动公差过大，零件加工合格率降低；同时避免电机本体1振动引起的电机本体1固定部件位移或者松脱，保证生产安全；电机本体1正常工作时产生的高频率振动，通过隔音箱2传递到连杆41和支撑柱44上，支撑柱44挤压油囊45，油囊45中的润滑油通过润滑孔46和连通孔47挤出到齿条42上，从而对齿轮43和齿条42进行良好的润滑，防止电机本体1振动引起的齿轮43齿条42摩擦剧烈，严重发热，造成齿轮43齿条42接触面因金属疲劳而产生剥蚀，降低减振效果，降低减振单元4使用寿命；电机本体1运行时产生的高频振动，对齿轮43和齿条42产生较大的冲击力，齿轮43外周包裹的橡胶层48可以减少齿轮43和齿条42之间的冲击力，延长齿轮43和齿条42的寿命；橡胶层48内的气囊49可以受压变形，吸收齿轮43与齿条42啮合时产生的冲击力，进一步延长齿轮43和齿条42的寿命，节约更换成本；采用耐油橡胶材料制成的橡胶层48，不仅可以吸收冲击力，还能通过润滑油很好的润滑齿轮43和齿条42，避免润滑油对橡胶层48的腐蚀；电机本体1工作时产生的振动带动活塞杆52移动，活塞杆52向下运动时活塞缸53上部产生负压，通过抽气孔54和抽气管51将电机本体1和隔音箱2之间空腔内的空气抽出，减少了电机本体1产生的噪音的传播介质，从而降低电机本体1工作时产生的噪音；由于活塞杆52的行程很小，活塞缸53内壁上部设置的弧形弹片55可以在活塞向下移动时向活塞缸53中部弹起突出，进一步增加活塞杆52的抽气体积，增强活塞缸53的抽气量，增加隔音箱2内的真空度，进一步降低电机本体1工作时的噪音；活塞杆52向下移动挤压活塞缸53下部空气，产生压缩气体，压缩气体通过供气管63进入保持气缸61；电机本体1工作过程中因振动在隔音箱2中横向滑动，位移传感器62检测到电机本体1偏离原始位置后，位移传感器62将信号传递给控制器，控制器通过控制阀控制电机两端的保持气缸61进气量，继而调节电机本体1位置，使电机本体1始终处于预先设定的位置，防止因电机本体1位移而使得与电机本体1转轴传动的部件磨损加剧，保证整个传动系统使用寿命；活塞杆52向下移动挤压活塞缸53下部空气，产生压缩气体，压缩气体通过供气管63进入保持气缸61；电机本体1工作过程中因振动在隔音箱2中横向滑动，位移传感器62检测到电机本体1偏离原始位置后，位移传感器62将信号传递给控制器，控制器通过控制阀控制电机两端的保持气缸61进气量，继而调节电机本体1位置，使电机本体1始终处于预先设定的位置，防止因电机本体1位移而使得与电机本体1转轴传动的部件磨损加剧，保证整个传动系统使用寿命。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。