專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于動(dòng)力傳遞設(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪。
背景技術(shù)：
同心式磁性齒輪是一種新興的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，與機(jī)械齒輪相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1) 可以減小機(jī)械噪聲和振動(dòng)；2)磁性齒輪不需要潤(rùn)滑，因此可以減少維護(hù)，增加系統(tǒng)的可靠性；3)當(dāng)負(fù)載嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，磁性齒輪具有自保護(hù)能力；4)轉(zhuǎn)矩輸入端和輸出端是非接觸性的，這一特點(diǎn)在有毒、有害流體泵類(lèi)驅(qū)動(dòng)中具有巨大優(yōu)勢(shì)；5)磁性齒輪永磁體直接安裝在轉(zhuǎn)子表面，不像機(jī)械齒輪那樣要對(duì)齒部進(jìn)行精加工和熱處理工藝等工藝，加工較機(jī)械齒輪方便。磁性齒輪通常由三部分組成內(nèi)轉(zhuǎn)子、調(diào)磁環(huán)和外轉(zhuǎn)子。其中內(nèi)轉(zhuǎn)子的外表面和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面都放置了永磁體，調(diào)磁環(huán)由一些在圓周方向均勻分布的鐵磁材料構(gòu)成，這些鐵心起到調(diào)制內(nèi)外磁場(chǎng)的作用。通過(guò)對(duì)調(diào)磁環(huán)上鐵磁體的塊數(shù)以及內(nèi)、外轉(zhuǎn)子磁體極對(duì)數(shù)采用合適的配比，可以使得內(nèi)、外轉(zhuǎn)子以不同速率轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞，從而實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)的功能。除此之外，磁性齒輪還有另外一種運(yùn)動(dòng)匹配即固定外轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子為高速端，調(diào)磁環(huán)為低速端。但無(wú)論哪種運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，調(diào)磁環(huán)由于承擔(dān)了調(diào)制內(nèi)外磁場(chǎng)的任務(wù)，內(nèi)外兩側(cè)分別為內(nèi)外層氣隙、且結(jié)構(gòu)特殊，它是磁性齒輪最為關(guān)鍵的部位，其設(shè)計(jì)方案、制造精度和機(jī)械強(qiáng)度直接關(guān)系到磁性齒輪的品質(zhì)。但是現(xiàn)在的調(diào)磁環(huán)存在如下的缺點(diǎn)，調(diào)磁環(huán)由鐵芯塊和非導(dǎo)磁材料的環(huán)氧樹(shù)脂塊交替拼接而成，機(jī)械強(qiáng)度不足，高速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩不夠平穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有同心式磁性齒輪機(jī)的調(diào)磁環(huán)存在的問(wèn)題，提供一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪，能夠改進(jìn)現(xiàn)有同心式磁性齒輪機(jī)調(diào)磁環(huán)機(jī)械強(qiáng)度不足，高速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩不夠平穩(wěn)的的缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪，包括內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子、位于內(nèi)轉(zhuǎn)子和外定子間的調(diào)磁環(huán)，其特征在于調(diào)磁環(huán)由一個(gè)環(huán)形的硅鋼片材料疊壓而成，在調(diào)磁環(huán)的周邊上沿軸向開(kāi)設(shè)有若干條凹槽，在凹槽內(nèi)放置有非導(dǎo)磁材料。其特征在于外定子的磁鋼為W塊，內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁鋼為N2塊，調(diào)磁環(huán)上有m+N2條凹槽，兩個(gè)凹槽之間的調(diào)磁環(huán)鐵芯凸極有W+N2個(gè)，N2>N1，Nl和N2為自然數(shù)。其特征在于 在凹槽內(nèi)的非導(dǎo)磁材料為環(huán)氧樹(shù)脂或聚甲醛。其特征在于疊壓的環(huán)形的硅鋼片材料構(gòu)成的調(diào)磁環(huán)由穿在非導(dǎo)磁材料內(nèi)的螺釘固定連接調(diào)磁環(huán)前、后端板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)由于調(diào)磁環(huán)采用整沖片結(jié)構(gòu)，提高了整體機(jī)械強(qiáng)度，減少了加工工藝步驟，靠近內(nèi)轉(zhuǎn)子氣隙側(cè)無(wú)開(kāi)口，類(lèi)似于電機(jī)中閉口槽的設(shè)計(jì)，有效減小了內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的調(diào)磁環(huán)橫向剖面圖。
具體實(shí)施例方式圖中包括內(nèi)轉(zhuǎn)子1、外定子2、位于內(nèi)轉(zhuǎn)子和外定子間的調(diào)磁環(huán)3，其特征在于調(diào)磁環(huán)由一個(gè)環(huán)形的硅鋼片材料4疊壓而成，在調(diào)磁環(huán)的周邊上沿軸向開(kāi)設(shè)有若干條凹槽5， 在凹槽內(nèi)放置有非導(dǎo)磁材料6。其特征在于外定子的磁鋼7為m塊，內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁鋼8為N2 塊，調(diào)磁環(huán)上有m+N2條凹槽，兩個(gè)凹槽之間的調(diào)磁環(huán)鐵芯凸極9有m+N2個(gè)，N2>m，m和 N2為自然數(shù)。其特征在于在凹槽內(nèi)的非導(dǎo)磁材料為環(huán)氧樹(shù)脂或聚甲醛。其特征在于疊壓的環(huán)形的硅鋼片材料構(gòu)成的調(diào)磁環(huán)由穿在非導(dǎo)磁材料內(nèi)的螺釘10固定連接調(diào)磁環(huán)前、 后端板11、12。一個(gè)特例，Nl=5, N2=24，調(diào)磁環(huán)由m+N2塊的調(diào)磁環(huán)鐵芯凸極和m+N2塊的環(huán)氧樹(shù)脂塊呈交錯(cuò)設(shè)置形成環(huán)狀，調(diào)磁環(huán)軸向兩端通過(guò)調(diào)磁環(huán)前端板、調(diào)磁環(huán)后端板固定連接， 調(diào)磁環(huán)前端板上的前軸承和調(diào)磁環(huán)后端板上的后軸承安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸上，而調(diào)磁環(huán)前端板的延伸作為調(diào)磁環(huán)輸出軸。本發(fā)明的同心式磁性齒輪的運(yùn)行原理是利用調(diào)磁環(huán)對(duì)內(nèi)外轉(zhuǎn)子磁鋼產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制，使得調(diào)制后的內(nèi)外氣隙磁密的諧波成分具有相同的極對(duì)數(shù)。而根據(jù)麥克斯韋張量理論，加入兩個(gè)諧波分量具有相同的磁極對(duì)數(shù)，且空間相位差不隨時(shí)間變化，那么就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞。因此，根據(jù)分析，當(dāng)調(diào)磁環(huán)的鐵心塊數(shù)滿(mǎn)足m+N2時(shí)，如果內(nèi)外轉(zhuǎn)子按照N2/m的轉(zhuǎn)速比反向旋轉(zhuǎn)，他們就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞，其變速比為N2/N1。由于外磁鋼作為轉(zhuǎn)子時(shí)需要額外的機(jī)座用于固定安裝，因此本發(fā)明采用了固定外磁鋼，而把調(diào)磁環(huán)作為外轉(zhuǎn)子的方式，減小了體積，這時(shí)候內(nèi)轉(zhuǎn)子和調(diào)磁環(huán)的調(diào)速比為(N1+N2)/Ni。
權(quán)利要求
1.一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪，包括內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子、位于內(nèi)轉(zhuǎn)子和外定子間的調(diào)磁環(huán)，其特征在于調(diào)磁環(huán)由一個(gè)環(huán)形的硅鋼片材料疊壓而成，在調(diào)磁環(huán)的周邊上沿軸向開(kāi)設(shè)有若干條凹槽，在凹槽內(nèi)放置有非導(dǎo)磁材料。
2.按權(quán)利要求1所述的一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪，其特征在于外定子的磁鋼為W塊，內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁鋼為N2塊，調(diào)磁環(huán)上有m+N2條凹槽，兩個(gè)凹槽之間的調(diào)磁環(huán)鐵芯凸極有N1+N2個(gè)，N2>N1, Nl和N2為自然數(shù)。
3.按權(quán)利要求1所述的一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪，其特征在于在凹槽內(nèi)的非導(dǎo)磁材料為環(huán)氧樹(shù)脂或聚甲醛。
4.按權(quán)利要求1所述的一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪，其特征在于疊壓的環(huán)形的硅鋼片材料構(gòu)成的調(diào)磁環(huán)由穿在非導(dǎo)磁材料內(nèi)的螺釘固定連接調(diào)磁環(huán)前、后端板。
全文摘要
本發(fā)明涉及屬于動(dòng)力傳遞設(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種具有新型調(diào)磁環(huán)的磁性齒輪。包括內(nèi)轉(zhuǎn)子、外定子、位于內(nèi)轉(zhuǎn)子和外定子間的調(diào)磁環(huán)，其特征在于調(diào)磁環(huán)由一個(gè)環(huán)形的硅鋼片材料疊壓而成，在調(diào)磁環(huán)的周邊上沿軸向開(kāi)設(shè)有若干條凹槽，在凹槽內(nèi)放置有非導(dǎo)磁材料。其特征在于外定子的磁鋼為N1塊，內(nèi)轉(zhuǎn)子的磁鋼為N2塊，調(diào)磁環(huán)上有N1+N2條凹槽，兩個(gè)凹槽之間的調(diào)磁環(huán)鐵芯凸極有N1+N2個(gè)，N2>N1，N1和N2為自然數(shù)。其特征在于在凹槽內(nèi)的非導(dǎo)磁材料為環(huán)氧樹(shù)脂或聚甲醛。其特征在于疊壓的環(huán)形的硅鋼片材料構(gòu)成的調(diào)磁環(huán)由穿在非導(dǎo)磁材料內(nèi)的螺釘固定連接調(diào)磁環(huán)前、后端板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)由于調(diào)磁環(huán)采用整沖片結(jié)構(gòu)，提高了整體機(jī)械強(qiáng)度，減少了加工工藝步驟，靠近內(nèi)轉(zhuǎn)子氣隙側(cè)無(wú)開(kāi)口，類(lèi)似于電機(jī)中閉口槽的設(shè)計(jì)，有效減小了內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H49/00GK102563004SQ20101058809
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者江建中, 龔宇 申請(qǐng)人:江建中, 龔宇