本发明公开了超旋减速电机，涉及新型机电集成减速器技术领域，包括交叉电机部、减速部等。交叉电机部采用了两个交叉布置的直线电机，每个直线电机均可选用平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆筒形直线电机中的任一种；两个直线电机动子运动方向的夹角优选为90°，即两个直线电机呈正交布置；交叉电机部中两个直线电机输出的合成运动作为减速部的输入驱动；减速部内置的减速机构可选用摆线活齿传动机构、弦线活齿传动机构、摆线针轮传动机构和少齿差行星齿轮传动机构，其中，少齿差行星齿轮传动机构包括三种构型，分别采用渐开线齿廓齿轮副、正弦齿廓齿轮副和摆线齿廓齿轮副；减速部可进一步外接常规减速器。
1.超旋减速电机，包括交叉电机部（1）、减速部（2），其特征在于：交叉电机部（1）包括底座（101）、第一动平台（112）、第二动平台（113）和两个呈交叉布置的直线电机（3）；直线电机（3）包括定子（102）和动子（103）；动子（103）滑动安装在定子（102）内；第一个直线电机（3）的定子（102）固定安装在底座（101）上；第一动平台（112）固定安装在第一个直线电机（3）的动子（103）上；第二个直线电机（3）的定子（102）固定安装在第一动平台（112）上；第二动平台（113）固定安装在第二个直线电机（3）的动子（103）上；减速部（2）固定安装在交叉电机部（1）上；减速部（2）内设置有减速机构；减速机构为摆线活齿传动机构、少齿差行星齿轮传动机构、摆线针轮（219）传动机构和弦线活齿传动机构中的任一种；第二动平台（113）与减速机构的输入端连接；第二动平台（113）输出的运动用于驱动减速机构的输入端。
2.如权利要求1所述的超旋减速电机，其特征在于：摆线活齿传动机构包括摆线活齿啮合副；摆线活齿啮合副包括三种构型；第一种摆线活齿啮合副包括多个圆周均布的齿槽（207）、和齿槽（207）数量相等的活齿（206）、滚道波数比活齿（206）数量少一的外摆线滚道（208），每个齿槽（207）内滑动安装有一个活齿（206），所有活齿（206）均与外摆线滚道（208）啮合；第二种摆线活齿啮合副包括多个圆周均布的齿槽（207）、和齿槽（207）数量相等的活齿（206）、滚道波数比活齿（206）数量多一的内摆线滚道（209），每个齿槽（207）内滑动安装有一个活齿（206），所有活齿（206）均与内摆线滚道（209）啮合；第三种摆线活齿啮合副，包括多个圆周均布的活齿（206）、滚道波数比活齿（206）数量少一的外摆线滚道（208）、滚道波数比活齿（206）数量多一的内摆线滚道（209），外摆线滚道（208）和内摆线滚道（209）均与所有活齿（206）啮合。
3.如权利要求2所述的超旋减速电机，其特征在于：活齿（206）中心点在外摆线滚道（208）内的运动轨迹线为外摆中心线（20801）；活齿（206）中心点在内摆线滚道（209）内的运动轨迹线为内摆中心线（20901）；外摆中心线（20801）在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：；
内摆中心线（20901）在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
4.如权利要求3所述的超旋减速电机，其特征在于：活齿（206）为球体或纺锤形的回转体；外摆线滚道（208）和内摆线滚道（209）可采用不具备根切特性的摆线滚道，也可采用具备根切特性的根切摆线滚道或超径摆线滚道。
5.如权利要求4所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；输出轮（203）和第二动平台（113）之间设置有一个摆线活齿啮合副。
6.如权利要求4所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、传动轮（210）、固定轮（211）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；传动轮（210）铰接在第二动平台（113）上；固定轮（211）固定安装在壳体（201）上；固定轮（211）和传动轮（210）之间设置有一个摆线活齿啮合副；输出轮（203）和传动轮（210）之间设置有另一个摆线活齿啮合副。
7.如权利要求1所述的超旋减速电机，其特征在于：少齿差行星齿轮传动机构和摆线针轮（219）传动机构中均设置有等速输出机构；等速输出机构包括两种构型；第一种等速输出机构包括多个圆周均布的等速输出孔（214）、多个圆周均布的圆柱销（212）、多个圆周均布的固定孔；等速输出孔（214）的数量与圆柱销（212）的数量相等；固定孔的数量与圆柱销（212）的数量相等；每个圆柱销（212）的第一端固定安装在一个固定孔内；每个圆柱销（212）的第二端插入一个等速输出孔（214）内；圆柱销（212）与等速输出孔（214）之间相切接触并滑动配合；第二种等速输出机构包括多个圆周均布的齿槽（207）、和齿槽（207）数量相等的活齿（206）、多个圆周均布的环形滑槽（216）；环形滑槽（216）的数量与齿槽（207）的数量相等；每个活齿（206）的两侧同时与一个齿槽（207）和一个环形滑槽（216）接触滑动配合。
8.如权利要求7所述的超旋减速电机，其特征在于：活齿（206）为球体或纺锤形的回转体；活齿（206）中心点在环形滑槽（216）内的运动轨迹线为第一槽线（21601）；第一槽线（21601）为一个圆。
9.如权利要求8所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、正弦外齿轮（213）、正弦内齿圈（215）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；正弦内齿圈（215）固定安装在壳体（201）上；正弦外齿轮（213）铰接在第二动平台（113）上；正弦外齿轮（213）与正弦内齿圈（215）啮合；正弦外齿轮（213）和输出轮（203）之间设置有一个等速输出机构。
10.如权利要求9所述的超旋减速电机，其特征在于：正弦外齿轮（213）的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
正弦内齿圈（215）的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
以上各式中，a‑齿高系数；r‑分度圆半径；b‑齿厚系数；c‑啮合副中心距；Z1‑正弦内齿圈（215）齿数；Z2‑正弦外齿轮（213）齿数。
11.如权利要求8所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、摆线轮（217）、多个圆周均布的针齿（218）、针轮（219）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；针轮（219）固定安装在壳体（201）上；摆线轮（217）铰接在第二动平台（113）上；所有针齿（218）均铰接在针轮（219）上；所有针齿（218）与摆线轮（217）啮合；摆线轮（217）和输出轮（203）之间设置有一个等速输出机构。
12.如权利要求8所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、渐开线外齿轮（220）、渐开线内齿圈（221）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；渐开线内齿圈（221）固定安装在壳体（201）上；渐开线外齿轮（220）铰接在第二动平台（113）上；渐开线外齿轮（220）与渐开线内齿圈（221）啮合；渐开线外齿轮（220）和输出轮（203）之间设置有一个等速输出机构。
13.如权利要求8所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、摆线外齿轮、摆线内齿圈；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；摆线内齿圈固定安装在壳体（201）上；摆线外齿轮铰接在第二动平台（113）上；摆线外齿轮与摆线内齿圈啮合；摆线外齿轮和输出轮（203）之间设置有一个等速输出机构。
14.如权利要求1所述的超旋减速电机，其特征在于：弦线活齿传动机构包括弦线活齿啮合副；弦线活齿啮合副包括两种构型，分别是二弦啮合副和三弦啮合副；二弦啮合副包括中心弦线滚道（224）、激波弦线滚道（225）、多个圆周均布的直线滑槽（226）、与直线滑槽（226）数量相等的活齿（206），每个直线滑槽（226）内滑动安装有一个活齿（206），每个活齿（206）还同时与中心弦线滚道（224）和激波弦线滚道（225）啮合，中心弦线滚道（224）波数等于活齿（206）个数加上激波弦线滚道（225）波数或活齿（206）个数减去激波弦线滚道（225）波数；三弦啮合副包括两个中心弦线滚道（224）、一个激波弦线滚道（225）和多个活齿（206），两个中心弦线滚道（224）的波数不相等，两个中心弦线轨道波数差的一半等于激波弦线滚道（225）的波数，两个中心弦线轨道波数和的一半等于活齿（206）的个数，每个活齿（206）同时与激波弦线滚道（225）及两个中心弦线滚道（224）啮合。
15.如权利要求14所述的超旋减速电机，其特征在于：活齿（206）为球体或纺锤形的回转体；活齿（206）中心点在直线滑槽（226）内的运动轨迹线为第二槽线（22601）；第二槽线（22601）为一条直线段；活齿（206）中心点在中心弦线滚道（224）内的运动轨迹线为正弦中心线（22401）；活齿（206）中心点在激波弦线滚道（225）内的运动轨迹线为激波中心线（22501）；正弦中心线（22401）和激波中心线（22501）的线型均为平面正弦曲线，平面正弦曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：；
16.如权利要求15所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、凸轮（222）、中心轮（223）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；中心轮（223）固定安装在壳体（201）上；凸轮（222）铰接在第二动平台（113）上；中心轮（223）、凸轮（222）和输出轮（203）三者之间设置有一个二弦啮合副，且激波弦线滚道（225）设置在凸轮（222）上。
17.如权利要求15所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、齿架（227）、激波轮（228）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；齿架（227）固定安装在壳体（201）上；激波轮（228）铰接在第二动平台（113）上；齿架（227）、激波轮（228）和输出轮（203）三者之间设置有一个二弦啮合副，且激波弦线滚道（225）设置在激波轮（228）上、直线滑槽（226）设置在齿架（227）上、中心弦线滚道（224）设置在输出轮（203）上。
18.如权利要求15所述的超旋减速电机，其特征在于：减速部（2）还包括壳体（201）、端盖（202）、输出轮（203）、凸轮（222）、中心轮（223）；壳体（201）固定安装在底座（101）上；端盖（202）固定安装在壳体（201）上；输出轮（203）铰接在端盖（202）上；中心轮（223）固定安装在壳体（201）上；凸轮（222）铰接在第二动平台（113）上；中心轮（223）、凸轮（222）和输出轮（203）三者之间设置有一个三弦啮合副，且激波弦线滚道（225）设置在凸轮（222）上。
19.如权利要求2‑18任一条所述的超旋减速电机，其特征在于：每个直线电机（3）均可采用平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆筒形直线电机中的任一种。
20.如权利要求19所述的超旋减速电机，其特征在于：还包括常规减速器（4）；常规减速器（4）为谐波减速器、RV减速器、渐开线行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、摆线齿轮减速器、正弦齿轮减速器、活齿减速器、蜗轮蜗杆减速器中的任一种；常规减速器（4）固定安装在减速部（2）上；输出轮（203）与常规减速器（4）的输入端固定连接。
超旋减速电机
技术领域
[0001] 本发明涉及新型机电集成减速器技术领域，特别涉及一种超旋减速电机。
背景技术
[0002] 现有的减速电机，其电机部分，无论是传统的旋转电机驱动，还是用特种电机驱动，如压电电机，运动形式都是从电机部分的旋转运动输入到减速机部分的旋转运动输出，尚未出现由电机部分的直线运动输入到减速机部分的旋转运动输出的构型。
[0003] 输出直线运动的电机为直线电机，其构型主要有三种，分别是平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆筒形直线电机。
[0004] 平板式直线电机结构形式有三种，分别是无槽无铁芯、无槽有铁芯和有槽有铁芯。如公告号为CN114977718B的专利，提出了一种初级铁心交错式双边平板型横向磁通直线电机，该结构设有铁芯，具备空间利用率高、推力密度大等特点。
[0005] U型槽式直线电机不含铁芯，加、减速度更高，长度可以做到无限长，如公开号为CN115498847A的专利，提出了一种U型直线电机，其制动方式采用了创新的抱闸组件，可实现任意制动。
[0006] 圆筒形直线电机主要分为有铁芯和无铁芯两种构型，无铁芯构型具有更高的机动性，如公告号为CN115566821B的专利，提出了一种多项式磁钢定子结构及磁轴式直线电机，为无铁芯构型，采用正弦波电流驱动，运行更加平稳，具有电磁噪音低及温升小的特点，同样的，公告号为CN116317234B的专利，提出了一种抛物线磁轭定子结构及磁轴式直线电机，也为无铁芯构型。
[0007] 对于减速电机的减速输出部，通常使用谐波减速器、RV减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器，以及采用了少齿差行星齿轮传动原理的活齿减速器（主要分为摆线活齿减速器和弦线活齿减速器两种构型）、正弦齿轮减速器和摆线齿轮减速器。
[0008] 摆线活齿减速器，常用单级或双级构型，如公告号为CN113464630B的专利，提出了一种超径活齿变速单元及其变速器，采用了单级摆线活齿传动单元，滚道采用了超径摆线滚道；如公告号为CN111173896B的专利，提出了一种单级根切摆线活齿传动单元，采用了单级摆线活齿传动单元，滚道采用了根切摆线滚道；如公告号为CN111173895B的专利，提出了一种双级封闭式根切摆线活齿传动单元，采用了双级摆线活齿传动单元；如公告号为CN208123363U的专利，提出了一种矢量摆线变速器，采用了单级摆线活齿传动单元；如公告号为CN217381469U的专利，提出了一种大速比矢量摆线减速装置，采用了双级摆线活齿传动单元；如公开号为CN101813172A的专利，提出了一种滚珠型两级减速装置，采用了双级摆线活齿传动单元；上述所有摆线活齿减速器，均具备零回差传动特性。
[0009] 弦线活齿减速器，常用单级或双级构型，如公告号为CN110397711B的专利，提出了一种凸轮激波式双级平面钢球减速器，采用了两级串联的凸轮激波式正弦活齿传动单元；如公告号为CN110513443B的专利，提出了一种偏心驱动双级平面活齿减速器，采用了两级串联的平面正弦活齿传动单元，其中，中心轮固定，活齿架作为输出件，也可使活齿架固定，用中心轮输出；如公告号为CN113062956B的专利，提出了一种三弦活齿传动机构及其减速器，该专利属于开拓性发明，采用了前所未有的传动形式。
[0010] 正弦齿轮减速器，常用一齿差构型，如公告号为CN112228529B的专利，提出了一种全系弦线齿轮及其齿轮组，该专利给出了正弦齿轮的常见结构形式；如公告号为CN112228526B的专利，提出了一种连续的正弦齿廓及其齿轮副，该专利给出了少齿差内啮合传动的弦线齿轮副构型；与渐开线齿轮相比，正弦齿轮仅是齿廓曲线不同，但是，采用正弦齿廓可实现一齿差传动，这是渐开线齿轮无法实现的。
[0011] 摆线齿轮减速器，常用一齿差构型，如公告号为CN101660588B的专利，提出了一种摆线齿轮减速器及摆线齿轮传动机构，与上述正弦齿轮减速器一样，该减速器实现了一齿差传动。
发明内容
[0012] 本发明的目的是提供一种前所未有的、变直线运动为旋转运动的、机电集成式的超旋减速电机，“超旋”的含义为，超越了传统减速电机中旋转电机驱动的运动形式，通过使用两个互相交叉的直线电机驱动方案来替代。
[0013] 针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：超旋减速电机，包括交叉电机部、减速部；交叉电机部包括底座、第一动平台、第二动平台和两个呈交叉布置的直线电机；直线电机包括定子和动子；动子滑动安装在定子内；第一个直线电机的定子固定安装在底座上；第一动平台固定安装在第一个直线电机的动子上；第二个直线电机的定子固定安装在第一动平台上；第二动平台固定安装在第二个直线电机的动子上；减速部固定安装在交叉电机部上；减速部内设置有减速机构；减速机构为摆线活齿传动机构、少齿差行星齿轮传动机构、摆线针轮传动机构和弦线活齿传动机构中的任一种；第二动平台与减速机构的输入端连接；第二动平台输出的运动用于驱动减速机构的输入端。
[0014] 进一步地，摆线活齿传动机构包括摆线活齿啮合副；摆线活齿啮合副包括三种构型；第一种摆线活齿啮合副包括多个圆周均布的齿槽、和齿槽数量相等的活齿、滚道波数比活齿数量少一的外摆线滚道，每个齿槽内滑动安装有一个活齿，所有活齿均与外摆线滚道啮合；第二种摆线活齿啮合副包括多个圆周均布的齿槽、和齿槽数量相等的活齿、滚道波数比活齿数量多一的内摆线滚道，每个齿槽内滑动安装有一个活齿，所有活齿均与内摆线滚道啮合；第三种摆线活齿啮合副，包括多个圆周均布的活齿、滚道波数比活齿数量少一的外摆线滚道、滚道波数比活齿数量多一的内摆线滚道，外摆线滚道和内摆线滚道均与所有活齿啮合。
[0015] 进一步地，活齿中心点在外摆线滚道内的运动轨迹线为外摆中心线；活齿中心点在内摆线滚道内的运动轨迹线为内摆中心线；外摆中心线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0016] ；
[0017] 内摆中心线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0018] ；
[0019] 以上各式中，R‑径向半径；A‑幅值；Z‑波数。
[0020] 进一步地，活齿为球体或纺锤形的回转体；外摆线滚道和内摆线滚道可采用不具备根切特性的摆线滚道，也可采用具备根切特性的根切摆线滚道或超径摆线滚道。
[0021] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；输出轮和第二动平台之间设置有一个摆线活齿啮合副。
[0022] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、传动轮、固定轮；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；传动轮铰接在第二动平台上；固定轮固定安装在壳体上；固定轮和传动轮之间设置有一个摆线活齿啮合副；输出轮和传动轮之间设置有另一个摆线活齿啮合副。
[0023] 进一步地，少齿差行星齿轮传动机构和摆线针轮传动机构中均设置有等速输出机构；等速输出机构包括两种构型；第一种等速输出机构包括多个圆周均布的等速输出孔、多个圆周均布的圆柱销、多个圆周均布的固定孔；等速输出孔的数量与圆柱销的数量相等；固定孔的数量与圆柱销的数量相等；每个圆柱销的第一端固定安装在一个固定孔内；每个圆柱销的第二端插入一个等速输出孔内；圆柱销与等速输出孔之间相切接触并滑动配合；第二种等速输出机构包括多个圆周均布的齿槽、和齿槽数量相等的活齿、多个圆周均布的环形滑槽；环形滑槽的数量与齿槽的数量相等；每个活齿的两侧同时与一个齿槽和一个环形滑槽接触滑动配合。
[0024] 进一步地，活齿为球体或纺锤形的回转体；活齿中心点在环形滑槽内的运动轨迹线为第一槽线；第一槽线为一个圆。
[0025] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、正弦外齿轮、正弦内齿圈；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；正弦内齿圈固定安装在壳体上；正弦外齿轮铰接在第二动平台上；正弦外齿轮与正弦内齿圈啮合；正弦外齿轮和输出轮之间设置有一个等速输出机构。
[0026] 进一步地，正弦外齿轮的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0027] ；
[0028] 正弦内齿圈的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0029] ；
[0030] 以上各式中，a‑齿高系数；r‑分度圆半径；b‑齿厚系数；c‑啮合副中心距；Z1‑正弦内齿圈齿数；Z2‑正弦外齿轮齿数。
[0031] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、摆线轮、多个圆周均布的针齿、针轮；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；针轮固定安装在壳体上；摆线轮铰接在第二动平台上；所有针齿均铰接在针轮上；所有针齿与摆线轮啮合；摆线轮和输出轮之间设置有一个等速输出机构。
[0032] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、渐开线外齿轮、渐开线内齿圈；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；渐开线内齿圈固定安装在壳体上；渐开线外齿轮铰接在第二动平台上；渐开线外齿轮与渐开线内齿圈啮合；渐开线外齿轮和输出轮之间设置有一个等速输出机构。
[0033] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、摆线外齿轮、摆线内齿圈；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；摆线内齿圈固定安装在壳体上；摆线外齿轮铰接在第二动平台上；摆线外齿轮与摆线内齿圈啮合；摆线外齿轮和输出轮之间设置有一个等速输出机构。
[0034] 进一步地，弦线活齿传动机构包括弦线活齿啮合副；弦线活齿啮合副包括两种构型，分别是二弦啮合副和三弦啮合副；二弦啮合副包括中心弦线滚道、激波弦线滚道、多个圆周均布的直线滑槽、与直线滑槽数量相等的活齿，每个直线滑槽内滑动安装有一个活齿，每个活齿还同时与中心弦线滚道和激波弦线滚道啮合，中心弦线滚道波数等于活齿个数加上激波弦线滚道波数或活齿个数减去激波弦线滚道波数；三弦啮合副包括两个中心弦线滚道、一个激波弦线滚道和多个活齿，两个中心弦线滚道的波数不相等，两个中心弦线轨道波数差的一半等于激波弦线滚道的波数，两个中心弦线轨道波数和的一半等于活齿的个数，每个活齿同时与激波弦线滚道及两个中心弦线滚道啮合。
[0035] 进一步地，活齿为球体或纺锤形的回转体；活齿中心点在直线滑槽内的运动轨迹线为第二槽线；第二槽线为一条直线段；活齿中心点在中心弦线滚道内的运动轨迹线为正弦中心线；活齿中心点在激波弦线滚道内的运动轨迹线为激波中心线；正弦中心线和激波中心线的线型均为平面正弦曲线，平面正弦曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0036] ；
[0037] 式中，R‑径向半径；A‑幅值；Z‑波数。
[0038] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、凸轮、中心轮；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；中心轮固定安装在壳体上；凸轮铰接在第二动平台上；中心轮、凸轮和输出轮三者之间设置有一个二弦啮合副，且激波弦线滚道设置在凸轮上。
[0039] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、齿架、激波轮；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；齿架固定安装在壳体上；激波轮铰接在第二动平台上；齿架、激波轮和输出轮三者之间设置有一个二弦啮合副，且激波弦线滚道设置在激波轮上、直线滑槽设置在齿架上、中心弦线滚道设置在输出轮上。
[0040] 进一步地，减速部还包括壳体、端盖、输出轮、凸轮、中心轮；壳体固定安装在底座上；端盖固定安装在壳体上；输出轮铰接在端盖上；中心轮固定安装在壳体上；凸轮铰接在第二动平台上；中心轮、凸轮和输出轮三者之间设置有一个三弦啮合副，且激波弦线滚道设置在凸轮上。
[0041] 进一步地，每个直线电机均可采用平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆筒形直线电机中的任一种。
[0042] 进一步地，还包括常规减速器；常规减速器为谐波减速器、RV减速器、渐开线行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、摆线齿轮减速器、正弦齿轮减速器、活齿减速器、蜗轮蜗杆减速器中的任一种；常规减速器固定安装在减速部上；输出轮与常规减速器的输入端固定连接。
[0043] 本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）相较于传统的旋转电机驱动的减速电机，在低速条件下直线电机驱动的减速器的效率显著提高，且可实现低速、大扭矩和高精度传动，本发明将直线电机的特性运用在减速器中，可极大地提升减速电机的性能；（2）对于少齿差行星齿轮传动（包括摆线针轮传动），均需要带有偏心距的输入轴（偏心轴）驱动，偏心距的误差，是决定减速器传动精度的重要参数，而偏心距的加工误差，受多种因素影响，包括材料、工艺和加工设备等，本发明通过直线电机的集成，一方面直接构成了减速电机，另一方面，直线电机直接替代了偏心轴，整个装置中不再含有偏心轴，这就省去了加工制造成本，并消除了高精度制造偏心轴的难度制约，再者，本发明中，偏心轴的功能由直线电机替代，而直线电机的控制精度，可以轻松地达到纳米级，这对于减速器输入端精度的提升，无论是制造成本上、还是使用效果上，都实现了本质地、卓越地改善，最后，上述有益效果，是传统的旋转电机无论如何都实现不了的；（3）对于摆线形式的活齿减速器，包括河南烛龙高科的超径活齿减速器、日本加茂精工的球减速器以及上海海尚集团的轴承减速器，其输入端不仅含有偏心轴，某些构型还包括等速输入机构，偏心轴的误差和等速输入机构的误差叠加，更加增大了对应高精度减速器的制造难度，而本发明的直线电机，可同时替代偏心轴和等速输入机构，这对于相关减速器输入端精度的提升，无论是制造成本上、还是使用效果上，都实现了本质地、卓越地改善，这些有益效果，也是传统的旋转电机无论如何都实现不了的，同时，上述三种活齿减速器均具备传统减速器很难实现的零回差传动特性，将本发明的特性与零回差特性结合，相较于其他减速器传动构型，将具备更显著的优势；（4）上述三种活齿减速器本质上属于少齿差行星齿轮传动，对于少齿差行星齿轮传动，行星轮作为输入构件，绕着自身的中心也就是偏心轴线自转的同时，还绕着太阳轮的轴线公转（或者只公转不自转），形式上，相对于太阳轮，行星轮中心的运动轨迹线是一个半径等于偏心轴偏心距的圆，这就带来了本发明的一个让人意料不到的效果，也是将直线电机与行星齿轮传动减速器糅合在一起的一个完美契合的点，以两个直线电机正交布置为例，行星轮中心的运动轨迹线在两个直线电机输出方向的分量为余弦函数和正弦函数，也就是两个相位差90°的正弦函数，而直线电机的驱动控制信号本身，就采用了正弦电信号，十分契合的同时，在机构运动的控制原理上，很容易就可以实现；（5）除渐开线行星齿轮传动构型外，本发明提到的其他传动构型，在结构上均实现了机械式的定位，无需担心直线电机断电后，无法精准保持悬停位置，特别地，本发明对连续正弦齿廓齿轮的齿廓曲线做了化简；（6）本发明相对于传统高精度减速电机，结构更简单，重量更轻，制造难度更低，除直线电机的控制系统外（大规模应用后可降低），结构本体的制造成本大幅降低，在低速大扭矩的应用场合，更省电、发热量小、精度更高，同时，本体可进一步外接常规减速器，如谐波减速器、RV减速器、行星齿轮减速器、活齿减速器和具备自锁特性的蜗轮蜗杆减速器等，以适应更多的应用场景。
附图说明
[0044] 图1为本发明整体结构的分解示意图。
[0045] 图2为本发明交叉电机部的结构分解示意图一。
[0046] 图3为本发明交叉电机部的结构分解示意图一。
[0047] 图4为本发明实施例一的结构剖视图一。
[0048] 图5为本发明实施例一的结构剖视图二。
[0049] 图6为本发明摆线活齿啮合副的第一种构型分解示意图。
[0050] 图7为本发明摆线活齿啮合副的第二种构型分解示意图。
[0051] 图8为本发明摆线活齿啮合副的第三种构型分解示意图。
[0052] 图9为本发明实施例二的结构剖视图。
[0053] 图10为本发明实施例三的结构剖视图一。
[0054] 图11为本发明实施例三的结构剖视图二。
[0055] 图12为本发明等速输出机构的第二种构型分解示意图。
[0056] 图13为本发明实施例四的结构剖视图一。
[0057] 图14为本发明实施例四的结构剖视图二。
[0058] 图15为本发明实施例五的结构剖视图一。
[0059] 图16为本发明实施例五的结构剖视图二。
[0060] 图17为本发明实施例六的结构剖视图。
[0061] 图18为本发明二弦啮合副的构型分解示意图。
[0062] 图19为本发明实施例七的结构剖视图二。
[0063] 图20为本发明实施例十的结构分解示意图。
[0064] 图中：1‑交叉电机部；2‑减速部；3‑直线电机；4‑常规减速器；101‑底座；10101‑第一过线孔；102‑定子；103‑动子；104‑永磁体；105‑线圈；106‑堵头；107‑编码器；108‑第一滑轨；109‑钢球滚动体；110‑第二滑轨；111‑支座；112‑第一动平台；11201‑第二过线孔；113‑第二动平台；201‑壳体；202‑端盖；203‑输出轮；204‑交叉圆柱滚动体；205‑密封圈；206‑活齿；207‑齿槽；208‑外摆线滚道；20801‑外摆中心线；209‑内摆线滚道；20901‑内摆中心线；210‑传动轮；211‑固定轮；212‑圆柱销；213‑正弦外齿轮；214‑等速输出孔；215‑正弦内齿圈；216‑环形滑槽；21601‑第一槽线；217‑摆线轮；218‑针齿；219‑针轮；220‑渐开线外齿轮；
221‑渐开线内齿圈；222‑凸轮；223‑中心轮；224‑中心弦线滚道；22401‑正弦中心线；225‑激波弦线滚道；22501‑激波中心线；226‑直线滑槽；22601‑第二槽线；227‑齿架；228‑激波轮。
具体实施方式
[0065] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0066] 本发明共有10个实施例，其中，图1至图20给出了本发明的8个实施例，还有2个实施例未配图，分别是减速部2采用了摆线少齿差行星齿轮传动机构和采用了三弦啮合副的对应构型，对于本领域技术人员来说，其对应结构是公知结构，本发明背景技术中也引用了相关现有技术文件。
[0067] 如图1、图2和图3所示，交叉电机部1包括底座101、第一动平台112、第二动平台113和两个呈交叉布置的直线电机3；每个直线电机3均可采用平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆筒形直线电机中的任一种；直线电机3包括定子102和动子103；动子103滑动安装在定子102内；第一个直线电机3的定子102固定安装在底座101上；第一动平台112固定安装在第一个直线电机3的动子103上；第二个直线电机3的定子102固定安装在第一动平台112上；第二动平台113固定安装在第二个直线电机3的动子103上；减速部2固定安装在交叉电机部
1上；减速部2内设置有减速机构；减速机构为摆线活齿传动机构、少齿差行星齿轮传动机构、摆线针轮219传动机构和弦线活齿传动机构中的任一种；第二动平台113与减速机构的输入端连接；第二动平台113输出的运动用于驱动减速机构的输入端。
[0068] 本发明所有实施例，产品外径均为100mm、均基于图2和图3所示的交叉电机部1构型，该构型中的两个直线电机3，均采用圆筒形直线电机，且不含铁芯，其原理与背景技术中所述的公告号为CN115566821B的专利相同，具体的，图2和图3所示的直线电机3还包括永磁体104、线圈105、堵头106和编码器107；动子103为空心钢管；动子103内固定安装有多个紧密排列的永磁体104；动子103两端各固定安装有一个用于封堵永磁体104的堵头106；定子102内设置有线圈105；编码器107固定安装在定子102外；编码器107可以采用磁栅编码器或光栅编码器，在本实施例中，为了使得结构紧凑，编码器107采用磁栅编码器。
[0069] 如图2和图3所示的交叉电机部1，还包括第一滑轨108、钢球滚动体109、第二滑轨110、支座111；底座101上固定安装有两个对称布置的第一滑轨108；第一动平台112下侧固定安装有两个对称布置的第二滑轨110；底座101上的两个第一滑轨108与第一动平台112下侧的两个第二滑轨110构成了两组滑动副，每组滑动副内设置有一个钢球滚动体109；第一动平台112上侧固定安装有两个对称布置的第一滑轨108；第二动平台113下侧固定安装有两个对称布置的第二滑轨110；第一动平台112上侧的两个第一滑轨108与第二动平台113下侧的两个第二滑轨110构成了两组滑动副，每组滑动副内设置有一个钢球滚动体109；第一动平台112下侧固定安装有两个对称布置的支座111；第一直线电机3中的两个堵头106分别与第一动平台112下侧的两个支座111固定连接；第二动平台113下侧固定安装有两个对称布置的支座111；第二直线电机3中的两个堵头106分别与第二动平台113下侧的两个支座
111固定连接；在本实施例中，两个动子103的轴线异面垂直，即第一动平台112运动方向和第二动平台113运动方向的夹角为90°；底座101上设置有第一过线孔10101；第一动平台112上设置有第二过线孔11201；第一过线孔10101和第二过线孔11201用于布置线缆，且第一过线孔10101布置线缆后需要用密封胶封堵。
[0070] 摆线活齿传动机构包括摆线活齿啮合副；摆线活齿啮合副包括三种构型；如图6所示，第一种摆线活齿啮合副包括多个圆周均布的齿槽207、和齿槽207数量相等的活齿206、滚道波数比活齿206数量少一的外摆线滚道208，每个齿槽207内滑动安装有一个活齿206，所有活齿206均与外摆线滚道208啮合；如图7所示，第二种摆线活齿啮合副包括多个圆周均布的齿槽207、和齿槽207数量相等的活齿206、滚道波数比活齿206数量多一的内摆线滚道209，每个齿槽207内滑动安装有一个活齿206，所有活齿206均与内摆线滚道209啮合；如图8所示，第三种摆线活齿啮合副，包括多个圆周均布的活齿206、滚道波数比活齿206数量少一的外摆线滚道208、滚道波数比活齿206数量多一的内摆线滚道209，外摆线滚道208和内摆线滚道209均与所有活齿206啮合；活齿206中心点在外摆线滚道208内的运动轨迹线为外摆中心线20801；活齿206中心点在内摆线滚道209内的运动轨迹线为内摆中心线20901；外摆中心线20801在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0071] ；
[0072] 内摆中心线20901在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0073] ；
[0074] 以上各式中，R‑径向半径；A‑幅值；Z‑波数；进一步地，活齿206为球体或纺锤形的回转体，在本发明实施例中，活齿206均采用钢球；齿槽207均为和活齿206表面相切的球面凹槽；外摆线滚道208和内摆线滚道209可采用不具备根切特性的摆线滚道，也可采用具备根切特性的根切摆线滚道或超径摆线滚道；根切摆线滚道与公告号为CN111173896B的专利中的根切摆线滚道结构相同；超径摆线滚道与公告号为CN113464630B的专利中的超径摆线滚道结构相同；在本发明的实施例中，外摆线滚道208和内摆线滚道209均采用超径摆线滚道。
[0075] 图4和图5为本发明的实施例一。
[0076] 在实施例一中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；输出轮203和第二动平台113之间设置有一个摆线活齿啮合副，该摆线活齿啮合副采用了图6所示的摆线活齿啮合副构型，具体的，外摆线滚道208直接设置在第二动平台113的上表面上、所有齿槽207直接设置在输出轮
203的端面上；在本实施例中，外摆中心线20801在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0077] ；
[0078] 式中，x和y的单位为mm；外摆线滚道208的波数为11，活齿206和齿槽207的个数均为12个；活齿206的直径为8mm。
[0079] 图9为本发明的实施例二。
[0080] 在实施例二中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；传动轮210铰接在第二动平台113上；固定轮211固定安装在壳体201上；固定轮211和传动轮210第一面之间设置有一个摆线活齿啮合副；输出轮203和传动轮210第二面之间设置有另一个摆线活齿啮合副；两个摆线活齿啮合副均为图8所示的摆线活齿啮合副构型，具体的，固定轮211上设置有一个外摆线滚道
208，传动轮210第一面上设置有一个内摆线滚道209，传动轮210第二面上设置有另一个内摆线滚道209，传动轮210两个面上的两个内摆线滚道209的波数不相等，输出轮203上设置有一个外摆线滚道208；在本实施例中，固定轮211上外摆中心线20801在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0081] ；
[0082] 传动轮210第一面上内摆中心线20901在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0083] ；
[0084] 传动轮210第二面上内摆中心线20901在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0085] ；
[0086] 输出轮203上外摆中心线20801在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0087] ；
[0088] 以上各式中，x和y的单位为mm；由以上各式可知，固定轮211上外摆线滚道208的波数为40，传动轮210第一面上内摆线滚道209的波数为42，传动轮210第二面上内摆线滚道209的波数为34，输出轮203上外摆线滚道208的波数为32；在本实施例中，固定轮211和传动轮210第一面之间设置有41个直径为5mm的活齿206，传动轮210第二面和输出轮203之间设置有33个直径为5.98mm的活齿206。
[0089] 少齿差行星齿轮传动机构和摆线针轮219传动机构中均设置有等速输出机构；等速输出机构包括两种构型；如图10所示，第一种等速输出机构包括多个圆周均布的等速输出孔214、多个圆周均布的圆柱销212、多个圆周均布的固定孔（图中未标号）；等速输出孔214的数量与圆柱销212的数量相等；固定孔的数量与圆柱销212的数量相等；每个圆柱销
212的第一端固定安装在一个固定孔内；每个圆柱销212的第二端插入一个等速输出孔214内；圆柱销212与等速输出孔214之间相切接触并滑动配合；对于本领域技术人员来说，第一种等速输出机构的结构是公知结构；如图12所示，第二种等速输出机构包括多个圆周均布的齿槽207、和齿槽207数量相等的活齿206、多个圆周均布的环形滑槽216；环形滑槽216的数量与齿槽207的数量相等；每个活齿206的两侧同时与一个齿槽207和一个环形滑槽216接触滑动配合；活齿206为球体或纺锤形的回转体；活齿206中心点在环形滑槽216内的运动轨迹线为第一槽线21601；第一槽线21601为一个圆。
[0090] 图10和图11为本发明的实施例三。
[0091] 在实施例三中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；正弦内齿圈215固定安装在壳体201上；
正弦外齿轮213铰接在第二动平台113上；正弦外齿轮213与正弦内齿圈215啮合；正弦外齿轮213和输出轮203之间设置有一个等速输出机构，该等速输出机构为第一种等速输出机构，具体的，输出轮203上设置有8个圆周均布的固定孔，正弦外齿轮213上设置有8个圆周均布的等速输出孔214；特别的，正弦外齿轮213的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0092] ；
[0093] 正弦内齿圈215的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0094] ；
[0095] 以上各式中，a‑齿高系数；r‑分度圆半径；b‑齿厚系数；c‑啮合副中心距；Z1‑正弦内齿圈215齿数；Z2‑正弦外齿轮213齿数；在本实施例中，正弦外齿轮213的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0096] ；
[0097] 正弦内齿圈215的齿廓曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0098] ；
[0099] 以上各式中，x和y的单位为mm。
[0100] 图13和图14为本发明的实施例四。
[0101] 在实施例四中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；针轮219固定安装在壳体201上；摆线轮
217铰接在第二动平台113上；摆线轮217有19个齿；20个圆周均布的针齿218均铰接在针轮
219上；所有针齿218与摆线轮217啮合；针齿的直径为6mm；摆线轮217和输出轮203之间设置有一个等速输出机构，该等速输出机构为第一种等速输出机构，具体的，输出轮203上设置有8个圆周均布的固定孔，摆线轮217上设置有8个圆周均布的等速输出孔214。
[0102] 图15和图16为本发明的实施例五。
[0103] 在实施例五中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；渐开线内齿圈221固定安装在壳体201上；渐开线外齿轮220铰接在第二动平台113上；渐开线外齿轮220与渐开线内齿圈221啮合；
渐开线外齿轮220和输出轮203之间设置有一个等速输出机构，该等速输出机构为第一种等速输出机构，具体的，输出轮203上设置有8个圆周均布的固定孔，渐开线外齿轮220上设置有8个圆周均布的等速输出孔214。
[0104] 弦线活齿传动机构包括弦线活齿啮合副；弦线活齿啮合副包括两种构型，分别是二弦啮合副和三弦啮合副；如图18所示，二弦啮合副包括中心弦线滚道224、激波弦线滚道225、多个圆周均布的直线滑槽226、与直线滑槽226数量相等的活齿206，每个直线滑槽226内滑动安装有一个活齿206，每个活齿206还同时与中心弦线滚道224和激波弦线滚道225啮合，中心弦线滚道224波数等于活齿206个数加上激波弦线滚道225波数或活齿206个数减去激波弦线滚道225波数；在图18的基础上，用一个中心弦线滚道224替换掉所有直线滑槽
226，即可得到三弦啮合副，即，三弦啮合副包括两个中心弦线滚道224、一个激波弦线滚道
225和多个活齿206，两个中心弦线滚道224的波数不相等，两个中心弦线轨道波数差的一半等于激波弦线滚道225的波数，两个中心弦线轨道波数和的一半等于活齿206的个数，每个活齿206同时与激波弦线滚道225及两个中心弦线滚道224啮合；在弦线活齿啮合副中，活齿
206为球体或纺锤形的回转体；活齿206中心点在直线滑槽226内的运动轨迹线为第二槽线
22601；第二槽线22601为一条直线段；活齿206中心点在中心弦线滚道224内的运动轨迹线为正弦中心线22401；活齿206中心点在激波弦线滚道225内的运动轨迹线为激波中心线
22501；正弦中心线22401和激波中心线22501的线型均为平面正弦曲线，平面正弦曲线在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0105] ；
[0106] 式中，R‑径向半径；A‑幅值；Z‑波数。
[0107] 图17为本发明的实施例六。
[0108] 在实施例六中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；中心轮223固定安装在壳体201上；凸轮
222铰接在第二动平台113上；中心轮223、凸轮222和输出轮203三者之间设置有一个二弦啮合副，且激波弦线滚道225设置在凸轮222上，中心弦线滚道224设置在中心轮223上，所有直线滑槽226设置在输出轮203上。
[0109] 图19为本发明的实施例七。
[0110] 在实施例七中，壳体201固定安装在底座101上；端盖202固定安装在壳体201上；输出轮203铰接在端盖202上；端盖202和输出轮203之间滑动安装有一组交叉圆柱滚动体204；端盖202和输出轮203之间还安装有一个密封圈205；齿架227固定安装在壳体201上；激波轮
228铰接在第二动平台113上；齿架227、激波轮228和输出轮203三者之间设置有一个二弦啮合副，且激波弦线滚道225设置在激波轮228上、所有直线滑槽226设置在齿架227上、中心弦线滚道224设置在输出轮203上。
[0111] 实施例六和实施例七中，活齿206的直径均为8mm；活齿206的数量均为13个；正弦中心线22401在xoy平面直角坐标系中的参数方程均为：
[0112] ；
[0113] 激波中心线22501在xoy平面直角坐标系中的参数方程均为：
[0114] ；
[0115] 以上各式中，x和y的单位为mm。
[0116] 本发明的实施例八，是在实施例五的基础上，将实施例五中的渐开线外齿轮220用摆线外齿轮替换、将实施例五中的渐开线内齿圈221用摆线内齿圈替换得到的，替换后的摆线外齿轮上设置有8个圆周均布的等速输出孔214。
[0117] 本发明的实施例九，是在实施例六的基础上，将实施例中的二弦啮合副用三弦啮合副替换得到的，替换后的方案中，原输出轮203上设置的所有直线滑槽226被一个中心弦线滚道224代替；在实施例九中，活齿206的直径为8mm；活齿206的数量为13个；中心轮223上正弦中心线22401在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0118] ；
[0119] 凸轮222上激波中心线22501在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0120] ；
[0121] 输出轮203上正弦中心线22401在xoy平面直角坐标系中的参数方程为：
[0122] ；
[0123] 以上各式中，x和y的单位为mm。
[0124] 图20为本发明的实施例十。
[0125] 在实施例十中，超旋减速电机的本体包括但不限于实施例一至实施例九中的任意一种方案，其减速部2上外接固定有一个常规减速器4，常规减速器4为谐波减速器、RV减速器、渐开线行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、摆线齿轮减速器、正弦齿轮减速器、活齿减速器、蜗轮蜗杆减速器中的任一种；输出轮203与常规减速器4的输入端固定连接。
[0126] 本发明的工作原理：本发明提出的超旋减速电机，其减速部2中的减速机构均使用了现有技术中对应减速器传动机构中的核心传动构件，其减速比计算方法为公知常识，在此不一一陈述；进一步地，这些现有技术均具备一个共同特性，即传动机构的输入构件为偏心输入轴，而本发明的交叉电机部1替代了偏心输入轴。
[0127] 以实施例一至实施例九为例，上述现有技术中减速器核心传动构件的输入件，等效于实施例一中的第二动平台113、实施例二中的传动轮210、实施例三中的正弦外齿轮213、实施例四中的摆线轮217、实施例五中的渐开线外齿轮220、实施例六中的凸轮222、实施例七中的激波轮228、实施例八中的摆线内齿圈和实施例九中的凸轮222，这些输入件有一个共同的运动特性，即在现有技术中偏心输入轴的驱动下，绕着减速器的轴线做公转，公转半径为偏心输入轴的偏心距，设偏心距为d（单位：mm），则这种运动的本质是输入件的中心点沿着一个半径为d的圆做圆周运动，设该圆所在的平面为xoy平面、该圆的圆心为原点o、x轴轴线与第一动平台112的运动方向平行、y轴轴线与第二动平台113的运动方向平行，则在t（单位：s）时刻，输入件的中心点在xoy平面直角坐标系中的坐标为（x，y），假设输入件的中心点每秒内转n圈，则有
[0128] ；
[0129] 式中，x和y的单位为mm；观察上式可知，本发明用交叉电机部1替代了现有技术中的偏心输入轴后，x就对应了第一动平台112沿其运动方向的位移、y就对应了第二动平台113沿其运动方向的位移。
[0130] 故而，设在t（单位：s）时刻，第一动平台112沿其运动方向的位移函数为S（1 t）、第二动平台113沿其运动方向的位移函数为S（2 t），且第一动平台112每秒内往复移动n个周期（第一动平台112往复移动1次为1个周期）、第二动平台113每秒内往复移动n个周期（第二动平台113往复移动1次为1个周期），则有
[0131] ；
[0132] 式中，S（1 t）和S（2 t）的单位为mm，且S1（t）和S（2 t）变化周期相同、相位差为90°，以位移函数S（1 t）控制驱动第一动平台112的第一个直线电机3的动子103，同时，以位移函数S2（t）控制驱动第二动平台113的第二个直线电机3的动子103，则可实现1秒内减速部2中的输入件公转n圈的技术效果。
[0133] 综上，本发明交叉电机部1在使用时，两个动子103的运动频率相同，均为n Hz，相位差为90°，且，在现有技术的减速器中，计算减速器减速比最直接的方法为偏心输入轴的转速除以减速器输出轴的转速，等价于前述输入件中心点的公转速度除以减速器输出轴的转速，以输入件中心点的公转速度这一概念为桥梁，根据前述分析可知，本发明提出的超旋减速电机，其减速比等于n除以输出轮203每秒内转动的圈数。
[0134] 特别的，传统的减速电机，以本发明背景技术中提到的现有技术为例，其传动误差包括两部分，第一部分为电机自身的旋转误差，第二部分为减速器偏心输入轴与输出轴之间的传动误差，且这两部分误差具有叠加效应；而本发明提出的超旋减速电机，传动误差也包括两部分，第一部分为两个直线电机3的移动误差造成的前述输入件中心点的公转误差，直线电机3的移动误差可以达到纳米级，两个纳米级的移动误差造成的公转误差很小，由于公转误差为转角误差，故这个误差随d的增大而减小，也就是说，超弦减速电机外径尺寸做的越大，第一部分的传动误差反而越小，这是传统减速电机无法实现的，因为在传统减速电机中，产品的外径越大，意味着偏心输入轴的零件尺寸越大，而在机械制造中，越大尺寸的零件，其加工精度越不好保证；超弦减速电机的第二部分传动误差为前述输入件到输出轮203之间的传动误差，这部分误差与现有技术相比，缩减了传动零件的数量（无偏心输入轴、无等速输入机构），故在相同的产品外径尺寸下、相同的制造条件下，传动精度只高不低。
