智能电动牙刷的电机原理

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2019-09-04

电动牙刷是近几年出现的新产品,在国外已掀起了口腔保健领域的一场革命。电动牙刷通过电动机芯的快速旋转或震动,使刷头产生高频震动,瞬间将牙膏分解成细微泡沫,深入清洁牙缝;与此同时,刷毛的颤动能促进口腔的血液循环,对牙龈组织有按摩效果。


从原理上分,电动牙刷有两大类:旋转与振动。旋转类的牙刷原理简单,就是电动机驱动圆形刷头旋转,在执行普通刷牙动作的同时加强摩擦效果,旋转类的牙刷噪音大,牙面清洗很干净,牙缝清洗相对较弱,但对牙齿磨损大,不建议长期使用。振动类型的牙刷更复杂,从价格上来看也更高端。

振动类型的牙刷内部有一个电驱动的振动电机,能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动,但摆动的幅度很小,一般为上下各5毫米左右,行业最大的摆幅是6毫米。刷牙的时候一方面高频摆动的刷头能高效完成洗刷牙齿的动作,另一方面超过30000次每分钟的振动也让口腔里的牙膏和水的混合物产生大量微小的气泡,气泡爆裂时产生的压力可以深入牙缝清洁污垢。


电动牙刷电机也称为电动牙刷马达、齿轮箱,用于智能电动牙刷上的动力传动装置;这类微型减速电机属于非标准品,根据电动牙刷的参数定制而成,电压通常在24v以下,直径尺寸38mm以下,电机齿轮箱传动结构材质分别采用塑胶、金属制造而成;目前主流的传动方式分为:

①有齿轮的传统电机动力输出系统——微型电机;


②非齿轮动力输出系统——磁悬动力系统(MTIC);


电机(电动机、马达)是电动牙刷的动力来源,也是核心部件,通常需要减速器来加持传动方式和力矩。电动牙刷使用的微型直流电机大致可分为两种:一种是单向旋转的,类似四驱车的马达。

此类电机一般通过传动装置(齿轮、传动杆等),将马达的单向圆周旋转变为刷头的左右旋转或其他运动方式;目前市场上每个品牌的智能电动牙刷电机都是按照项目来立项研究、发开高性能的电动牙刷电机;传统的电动牙刷是采用直流有刷电机与涡轮蜗杆的传动方式来实现牙刷的转动,但由于齿轮的精度及传动方式的限制,在刷牙的过程中随着力度增大导致输出的力矩、转速降低。

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