基于智能电子锁的微型减速电机的研发

开发依据与背景

近年来，随着社会电子信息化水平的提高及人们安全意识的上升，锁具行业得到了快速发展，中高档锁具由原来传统的机械式、电磁式逐步演变为智能电子锁具或人工集成化的锁具，并已走进了千家万户，成为人们生活、工作、学习必不可少的必备品，比如目前在全国风靡的共享单车上面的车锁、电动窗帘锁、高档门锁等，作为提供智能电子锁里的关键驱动装置，目前对微型减速电机有着广泛的需求，而且对电机提出了体积小巧紧凑、不耗电、噪音小、寿命长等要求；对齿轮箱则要求齿轮加工精度高、噪音小、侧隙小、效率高、装配质量到位。

预期开发的产品能够有效结合传统机械锁及电磁锁的优点，克服传统电控锁噪音过大、电磁锁耗电等方面的不足，性能更加的完善，优点更加明显。通过不断改进产品结构、工艺并提高产品在体积、重量、耗电量、启动灵敏度、扩电磁干扰度等方面的性能，满足市场的需要和提高公司的竞争能力。

主要研发内容和结果

研发内容：

1. 基于微型化的结构优化设计技术研究

在分析市场上和公司内现有微型减速门锁马达结构、原理及原有生产工艺的基础上，以微型化、一体化为设计目标，列出多种电机结构设计方案，经反复综合分析对比，进一步缩小电机外径15%以上，减低电机高度25%以上，同时简化内部结构以适应超薄型化需求，并引进精密/超精密加工工艺进行生产。

2. 研发一种具有碳刷自动调节装置的电机

电机在大电流情况下碳刷经常急剧磨损，公司通过对电机后盖部件的研究，预期设计出一种具有碳刷自动调节装置的电机，包括碳刷、扭簧、安装于电机端盖上的碳刷架、碳刷槽，可有效地使碳刷按磨损的情况进行调节，避免扭簧与换向器接触造成损坏。

3. 基于系列化和标准化的多结构优化设计

以门锁减速电机的综合性能试验结果为优化目标，合理设计小模数减速箱的中心距，设计开发出一种塔式的减速机构，能够兼容从1：10到1：1000范围内15~25种不同的减速比，同时齿轮零件进行标准化，齿轮副进行模块化，不需要加工出太多非标准的齿轮，即可搭配出多个减速比的减速箱，适应多品种小批量需求，省时、节约人力；同时进一步优化电机磁钢磁性，线圈结构和整个系统的重量，从而快速得到客户需求的最匹配性能组合，并进行量化以适应不同客户的力矩和转速要求。形成一系列标准化的电子门锁减速电机产品。

4.门锁减速电机噪音降低关键技术的研究

通过减速电机装配和结构工艺性的优化设计，包括齿轮、减速箱基座、轴承、转子组件、换向器及电刷等零部件公差和精度分析、装配工艺的优化分析、新材料和电机及齿轮箱降噪、润滑材料的运用等，从而设计开发出一种低噪音减速门锁微电机；通过对转子静偏心及胶水类型对电机噪音影响的分析与研究，指出电磁噪音对电机影响；找到电机噪音在同机型中分布不一致、相差较大关键参数。

研发结果：

1.取得相关的自主知识产权，申请了1个实用新型专利，获得授权1项，有效地使电机碳刷按磨损的情况进行调节，且通过扭簧的使用，作用于碳刷的弹性力均匀，不仅能使碳刷有效利用，还能避免电机扭簧与换向器接触造成损坏。

2.开发出了一系列体积小巧，噪音小，实用性强，性价比较高，完全符合智能电子门锁需求的微型减速电机。