專利名稱：一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、電動汽車、船艦驅(qū)動及其它需要直接驅(qū)動的工業(yè)傳動領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在提高拖動轉(zhuǎn)矩的方法中，機(jī)械式齒輪變速傳動應(yīng)用極為廣泛，但長期以來其傳動基本形式?jīng)]有變化，即始終是依靠機(jī)械式齒輪副的兩輪齒的嚙合進(jìn)行傳動。這就給齒輪傳動帶來了一些不可消除的問題，如機(jī)械疲勞、摩擦損耗、震動噪音等，盡管可以采用油脂潤滑技術(shù)，但以上問題依舊無法根除，導(dǎo)致使用維護(hù)極其繁瑣，而且機(jī)械式齒輪傳動的理論效率最多也只能達(dá)到85%，固定傳動速比的機(jī)械式齒輪副傳動使得需要在更寬轉(zhuǎn)速范圍的多級、分檔調(diào)速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法適應(yīng)越來越多的無級變速的傳動技術(shù)要求。我國是世界上稀土永磁材料最豐富的國家，大力發(fā)展稀土材料的應(yīng)用對我國有現(xiàn)實的意義。隨著控制技術(shù)的進(jìn)步，稀土永磁材料在電驅(qū)動領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，稀土永磁 材料做成的各類電機(jī)產(chǎn)品，其單位體積材料傳送的力矩密度大，能源利用效率高而能耗小，顯示出其稀土材料巨大的優(yōu)越性。稀土永磁材料在機(jī)械傳動領(lǐng)域的應(yīng)用，國內(nèi)外才處于起步階段，2004年英國工程師從理論和樣機(jī)的具體實踐上完成了一種新型徑向磁場磁性齒輪的設(shè)計工作，克服了以往永磁齒輪傳動扭矩較小的缺點，這給永磁材料在機(jī)械傳動領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了一個重要的研究方向和未來的應(yīng)用領(lǐng)域；目前關(guān)于傳遞力矩較大的橫向磁場磁性齒輪結(jié)構(gòu)以及綜合橫向磁場與徑向磁場特征的斜向氣隙磁場磁性齒輪結(jié)構(gòu)均未見研究成果。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有機(jī)械式齒輪傳動技術(shù)存在的問題，本技術(shù)發(fā)明的目的在于提供一種采用永磁材料制做的、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副新結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的基本構(gòu)思是，利用永磁材料N極與S極異極性相吸引的原理來實現(xiàn)無機(jī)械接觸、無摩擦的動力變速傳動。以下結(jié)合圖I來說明這種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的結(jié)構(gòu)特征，圖中項I為輸入軸，項2為前端蓋,項3為定子內(nèi)錐形鐵芯,項4為定子永磁體,項5為從動輪鐵磁柵，項6為主動輪永磁體,項7為主動輪錐形鐵芯,項8為從動輪后端蓋,項9為后端蓋，項10為輸出軸，項11為滾動軸承，項12為定子機(jī)殼；另外，圖中字母符號標(biāo)識N表示極性N的永磁體,S表極性S的永磁體，Bg表經(jīng)從動輪鐵磁柵調(diào)磁后的斜向氣隙磁場磁通密度，Zg表示從動輪鐵磁柵導(dǎo)磁柵齒數(shù),表示主動輪轉(zhuǎn)速,ng表示從動輪轉(zhuǎn)速,2pr表示主動輪永磁體分布極數(shù)，2ps表示定子永磁體分布極數(shù)。(一 )、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副由其上分布有2Pr個主動輪永磁體6的外圓錐形主動輪、其上分布有2ps個定子永磁體4的內(nèi)圓錐形定子、其上均勻分布有Zg個輻射狀導(dǎo)磁柵齒的空心圓錐形從動輪鐵磁柵5、前端蓋2和后端蓋9組成，構(gòu)成磁性傳動斜齒輪副的氣隙磁場Bg沿圓錐形狀的從動輪鐵磁柵5兩邊的圓錐形空間氣隙穿過而形成磁性傳動斜齒輪副的斜向磁場；(二)、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的定子內(nèi)孔呈內(nèi)圓錐形狀，主動輪呈外圓錐形狀，主動輪的主動輪永磁體6與定子永磁體4之間裝配有起調(diào)制空間斜向氣隙磁場作用的空心圓錐形從動輪鐵磁柵5，從動輪鐵磁柵5與主動輪永磁體6、定子永磁體4之間均有圓錐形空間斜向氣隙，三者之間成同軸線分布；(三)、主動輪上的輸入軸I的轉(zhuǎn)速^、從動輪上的輸出軸10的轉(zhuǎn)速ng、從動輪鐵磁柵5的導(dǎo)磁柵齒數(shù)Zg、主動輪永磁體6的極數(shù)2pp定子永磁體4的極數(shù)2ps滿足以下關(guān)系約束，定子永磁體4的極對數(shù)Ps為正奇數(shù)
權(quán)利要求
1.一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是 一、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副由其上分布有Zp1 個主動輪永磁體(6)的外圓錐形主動輪、其上分布有2ps個定子永磁體(4)的內(nèi)圓錐形定子、其上均勻分布有Zg個輻射狀導(dǎo)磁柵齒的空心圓錐形從動輪鐵磁柵(5)、前端蓋(2)和后端蓋(9)組成，構(gòu)成磁性傳動斜齒輪副的氣隙磁場Bg沿圓錐形狀的從動輪鐵磁柵(5)兩邊的圓錐形空間氣隙穿過而形成磁性傳動斜齒輪副的斜向磁場； 二、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的定子內(nèi)孔呈內(nèi)圓錐形狀，主動輪呈外圓錐形狀，主動輪的主動輪永磁體(6)與定子永磁體(4)之間裝配有起調(diào)制空間斜向氣隙磁場作用的空心圓錐形從動輪鐵磁柵(5)，從動輪鐵磁柵(5)與主動輪永磁體￠)、定子永磁體⑷之間均有圓錐形空間斜向氣隙，三者之間成同軸線分布； 三、主動輪上的輸入軸(I)的轉(zhuǎn)速W、從動輪上的輸出軸(10)的轉(zhuǎn)速ng、從動輪鐵磁柵(5)的導(dǎo)磁柵齒數(shù)Zg、主動輪永磁體￠)的極數(shù)2 、定子永磁體(4)的極數(shù)2 3滿足以下關(guān)系約束,定子永磁體(4)的極對數(shù)Ps為正奇數(shù)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是由2pr個主動輪永磁體￠)、主動輪錐形鐵芯(7)、輸入軸(I)和滾動軸承(11)構(gòu)成外圓錐形狀的主動輪，主動輪永磁體(6)按N極S極間隔排列分布的方式粘貼于主動輪錐形鐵芯(7)的外圓錐面上，主動輪錐形鐵芯(7)由導(dǎo)磁的硅鋼板經(jīng)沖壓成片狀疊壓鉚焊成一整體并與輸入軸(I)緊配合連接，外部動力通過輸入軸傳遞給主動輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是由2ps個定子永磁體(4)、定子內(nèi)錐形鐵芯(3)、定子機(jī)殼(12)構(gòu)成靜止不動的定子,定子永磁體(4)按N極S極間隔排列分布的方式粘貼于定子內(nèi)錐形鐵芯(3)的內(nèi)圓錐面上，定子內(nèi)錐形鐵芯(3)由導(dǎo)磁的硅鋼板經(jīng)沖壓成片狀疊壓鉚焊成一整體并與定子機(jī)殼(12)內(nèi)圓緊配合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是由從動輪鐵磁柵(5)、從動輪后端蓋(8)、輸出軸(10)、滾動軸承(11)構(gòu)成空心圓錐形狀的從動輪，從動輪鐵磁柵(5)上沿圓錐形的弧面上均勻分布有Zg個輻射狀扇形錐狀孔，扇形錐狀孔之間就是起導(dǎo)磁作用的Zg個輻射狀分布的導(dǎo)磁柵齒，從動輪鐵磁柵(5)由導(dǎo)磁的薄鋼板經(jīng)沖壓成片狀，再經(jīng)拉伸成錐形漏斗形狀，多片疊壓鉚焊成一整體，最后經(jīng)金屬切削加工成形，從動輪后端蓋(8)外圓與從動輪鐵磁柵(5)采用緊配合連接，從動輪后端蓋內(nèi)孔與輸出軸焊接成一整體。
全文摘要
一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、電動汽車、船艦驅(qū)動及其它需要直接驅(qū)動的工業(yè)傳動領(lǐng)域。其特征是磁性傳動斜齒輪副的定子內(nèi)孔呈內(nèi)圓錐形狀，定子內(nèi)錐形鐵芯3上分布有2ps個定子永磁體4，主動輪呈外圓錐形狀，主動輪錐形鐵芯7上分布有2pr個主動輪永磁體6，主動輪永磁體6與定子永磁體4之間裝配有起調(diào)制空間斜向氣隙磁場作用的空心圓錐形從動輪鐵磁柵5，三者之間存在圓錐形空間斜向氣隙且成同軸線分布，構(gòu)成磁性傳動斜齒輪副的氣隙磁場Bg沿圓錐形狀的空間氣隙穿過而形成磁性傳動斜齒輪副的斜向磁場；工作時利用永磁材料N極與S極異極性相吸引的原理來實現(xiàn)無機(jī)械接觸、無摩擦的動力變速傳動。
文檔編號F16H49/00GK102829153SQ20111017000
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者余虹錦 申請人:余虹錦