專利名稱：磁場調(diào)制式磁性齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁性齒輪，特別是一種磁場調(diào)制式的磁性齒輪。
技術(shù)背景磁性齒輪相比于機械齒輪具有以下優(yōu)點1)可以減小機械噪聲和振動；2)磁性 齒輪不需要潤滑，因此可以減少維護，增加系統(tǒng)的可靠性；3)磁性齒輪具有精確的 峰值轉(zhuǎn)矩傳遞能力，當(dāng)負(fù)載嚴(yán)重過載時，其自身具有過載保護能力；4)轉(zhuǎn)矩輸入端 和輸出端是非接觸性的，這一特點在有毒、有害流體泵類驅(qū)動中具有巨大優(yōu)勢；5) 由于實現(xiàn)了無接觸轉(zhuǎn)矩傳遞，減少了機械損耗，因此磁性齒輪效率較機械齒輪高；6) 磁性齒輪永磁體直接安裝在轉(zhuǎn)子表面，不像機械齒輪那樣要對齒部進(jìn)行精加工和熱處 理工藝等工藝，加工較機械齒輪方便。但是傳統(tǒng)平行軸磁性齒輪工作時只有少數(shù)永磁 體參與轉(zhuǎn)矩的傳遞，因此其轉(zhuǎn)矩密度很低，從而限制了磁性齒輪的應(yīng)用范圍。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有傳統(tǒng)磁性齒輪轉(zhuǎn)矩密度低的問題，提供一種磁場調(diào)制式 磁性齒輪，節(jié)約永磁體用量，提高可靠性，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種磁場調(diào)制式磁性齒輪，包括殼體、安裝在殼體內(nèi)腔的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子，其特 征在于(1) 所述的外轉(zhuǎn)子為杯型轉(zhuǎn)子，內(nèi)端的杯型套筒內(nèi)側(cè)固定安裝一個外轉(zhuǎn)子鐵心， 外轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)壁周向均布嵌裝N2塊永磁塊，N2塊永磁塊極性相同，N2為自然數(shù)，外端 的杯底連接一根由軸承支承的輸出軸；(2) 所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子為另一根由軸承支承的輸出軸內(nèi)端固定安裝一個內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心， 內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心的外壁上周向均布固定安裝2N,塊永磁塊，相鄰永磁塊極性相異，K為自 然數(shù)；(3) 所述的外轉(zhuǎn)子鐵心與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心之間形成一個環(huán)形腔，其內(nèi)安置一個調(diào)磁環(huán) 與殼體端板固定連接，調(diào)磁環(huán)由NrHN2塊鐵心塊和NrHN2塊環(huán)氧塊間隔連接成環(huán)形體。上述的磁性齒輪有兩層氣隙內(nèi)轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間形成內(nèi)層氣隙，外轉(zhuǎn)子與調(diào)磁 環(huán)之間形成外層氣隙。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點本發(fā)明在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間采用了調(diào)磁環(huán)，外轉(zhuǎn)子采用永磁與定子鐵心交錯分布結(jié)構(gòu)，節(jié)約永磁體用量，提高可靠性，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。


下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作詳細(xì)說明 附圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為圖1中內(nèi)外轉(zhuǎn)子的A-A剖視圖。
具體實施方式
圖中包括殼體l、杯型外轉(zhuǎn)子套筒2、外轉(zhuǎn)子輸出軸3、外轉(zhuǎn)子鐵心4、外轉(zhuǎn) 子永磁體5、調(diào)磁環(huán)6、 2Ni塊內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體7、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8、外轉(zhuǎn)子軸承9、內(nèi)轉(zhuǎn) 子軸承IO、內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸ll、外轉(zhuǎn)子12、內(nèi)轉(zhuǎn)子13、調(diào)磁鐵心塊14、環(huán)氧塊15以 及螺釘16。外轉(zhuǎn)子12由杯型外轉(zhuǎn)子套筒2、外轉(zhuǎn)子鐵心4以及N2塊外轉(zhuǎn)子永磁體5 構(gòu)成，外轉(zhuǎn)子永磁體5內(nèi)嵌在外轉(zhuǎn)子鐵心4中，所有外轉(zhuǎn)子永磁體5極性相同，外轉(zhuǎn) 子12固定在外轉(zhuǎn)子輸出軸3上，外轉(zhuǎn)子輸出軸3通過外轉(zhuǎn)子軸承9安裝到殼體1上； 調(diào)磁環(huán)6由N一N2塊調(diào)磁鐵心塊14以及N,+N2塊環(huán)氧塊15構(gòu)成，調(diào)磁環(huán)通過螺釘16 固定在殼體l上；內(nèi)轉(zhuǎn)子13由內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體7和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心8構(gòu)成，相鄰內(nèi)轉(zhuǎn)子永 磁體極性相異，內(nèi)轉(zhuǎn)子13安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸11上，內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸ll通過內(nèi)轉(zhuǎn)子 軸承10安裝在殼體1上。 工作原理磁場調(diào)制式磁性齒輪通過調(diào)磁環(huán)的磁場調(diào)制作用將內(nèi)轉(zhuǎn)子磁場調(diào)制出與外轉(zhuǎn)子 基波磁場極數(shù)相同的諧波磁場，該諧波磁場與外轉(zhuǎn)子基波磁場作用產(chǎn)生相對于外轉(zhuǎn)子 的同步轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變比功能。由于該磁性齒輪工作時所有永磁體均參 與轉(zhuǎn)矩的傳遞，克服了傳統(tǒng)平行軸磁性齒輪永磁體利用率低的缺點，因此單位體積傳 遞的轉(zhuǎn)矩大。
權(quán)利要求
1. 一種磁場調(diào)制式磁性齒輪，包括殼體(1)、安裝在殼體內(nèi)腔的外轉(zhuǎn)子(12)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(13)，其特征在于a.所述的外轉(zhuǎn)子(12)為杯型轉(zhuǎn)子，內(nèi)端的杯型套筒內(nèi)側(cè)固定安裝一個外轉(zhuǎn)子鐵心(4)，外轉(zhuǎn)子鐵心(4)內(nèi)壁周向均布嵌裝N2塊永磁塊(5)，N2塊永磁塊極性相同，N2為自然數(shù)，外端的杯底連接一根由軸承(9)支承的輸出軸(3)；b.所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(13)為另一根由軸承(10)支承的輸出軸(11)內(nèi)端固定安裝一個內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(8)，內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(8)的外壁上周向均布固定安裝2N1塊永磁塊(7)，相鄰永磁塊極性相異，N1為自然數(shù)；c.所述的外轉(zhuǎn)子鐵心(4)與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(8)之間形成一個環(huán)形腔，其內(nèi)安置一個調(diào)磁環(huán)(6)與殼體(1)端板固定連接，調(diào)磁環(huán)(6)由N1+N2塊鐵心塊(14)和N1+N2塊環(huán)氧塊(15)間隔連接成環(huán)形體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場調(diào)制式磁性齒輪，其特征在于有兩層氣隙內(nèi)轉(zhuǎn)子(13) 與調(diào)磁環(huán)(6)之間形成內(nèi)層氣隙，外轉(zhuǎn)子(12)與調(diào)磁環(huán)(6)之間形成外層氣 隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁場調(diào)制式磁性齒輪。它包括殼體、安裝在殼體內(nèi)腔的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子由內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心、2N₁塊永磁體組成，且相鄰永磁體極性相異，內(nèi)轉(zhuǎn)子安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸上；外轉(zhuǎn)子由杯型套筒、外轉(zhuǎn)子鐵心、N₂塊永磁體組成，且所有N₂塊永磁體極性相同，杯型外轉(zhuǎn)子安裝在外轉(zhuǎn)子輸出軸上；調(diào)磁環(huán)由N₁+N₂塊鐵心塊和N₁+N₂塊環(huán)氧塊組成，調(diào)磁環(huán)固定在殼體的端板上；磁性齒輪有兩層氣隙，內(nèi)轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間為內(nèi)層氣隙，外轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間為外層氣隙。本發(fā)明的優(yōu)點是單位體積傳遞的轉(zhuǎn)矩大；且外轉(zhuǎn)子采用永磁體與定子鐵心交錯分布結(jié)構(gòu)，節(jié)約永磁體用量，提高可靠性，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。
文檔編號H02K51/00GK101267152SQ200810036390
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者劉新華, 江建中, 汪信堯, 章躍進(jìn), 宇 龔 申請人:上海大學(xué)