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)明涉及屬于動力傳遞設(shè)備制造領(lǐng)域，具體涉及一種磁場調(diào)制式磁性齒輪。
背景技術(shù)：
常規(guī)結(jié)構(gòu)的同心式磁性齒輪由三部分組成，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。為了增加整體的機械強度，在鐵磁體之間的空隙中一般填充非導磁的環(huán)氧樹脂材料。齒輪在運行時，調(diào)磁環(huán)固定不動，用以對內(nèi)、外轉(zhuǎn)子永磁體所產(chǎn)生的磁場進行調(diào)制。通過對調(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)動時進行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞，從而實現(xiàn)變速傳動的功能。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；幻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，當負載嚴重過載時，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行精加工和熱處理工藝等工藝，加工較機械齒輪方便。但是目前同心式磁性齒輪一般采用內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，中間調(diào)磁環(huán)固定的方式，杯形轉(zhuǎn)子靠單邊軸承固定，機械強度不足。其次，外轉(zhuǎn)子需要外加機座作為定子，增加了體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磁場調(diào)制式磁性齒輪，能夠改進現(xiàn)有同心式磁性齒輪機械強度不足，體積較大的缺陷。為達到上述目的，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，其特征在于該磁性齒輪包括外定子，內(nèi)轉(zhuǎn)子，外定子與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成一個環(huán)形腔，環(huán)形腔內(nèi)設(shè)有調(diào)磁環(huán)，所述的外定子由外定子鐵心、2 塊永磁體組成，且相鄰永磁體極性相異；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子由內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心、2K塊永磁體組成，且相鄰永磁體極性相異，內(nèi)轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸連接；所述的調(diào)磁環(huán)由NJN2塊鐵心塊和NfN2塊非導磁塊交錯設(shè)置形成環(huán)狀，調(diào)磁環(huán)與調(diào)磁環(huán)輸出軸連接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，非導磁塊為環(huán)氧塊。內(nèi)轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間形成內(nèi)層氣隙，外定子與調(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)點增加機械強度，減小體積，優(yōu)化轉(zhuǎn)矩脈動。內(nèi)轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間的內(nèi)層氣隙為偏心氣隙，調(diào)磁環(huán)鐵心塊為梯形的設(shè)計既增加了聚磁效果，又減小了轉(zhuǎn)矩脈動；采用調(diào)磁環(huán)作為外轉(zhuǎn)子的方式，省去了機座，減小了體積；調(diào)磁環(huán)和內(nèi)轉(zhuǎn)子采用兩邊軸承固定，增加了機械強度，比單邊雙軸承固定的結(jié)構(gòu)更趨合理；內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸與調(diào)磁環(huán)輸出軸之間可以實現(xiàn)無接觸的轉(zhuǎn)矩傳遞，調(diào)速比為m/(m+N2)。


下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作詳細說明圖1為本發(fā)明一個實施例的外定子結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一個實施例的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明一個實施例的調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明一個實施例的總裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4中的軸向剖面圖。
具體實施例方式圖中包括外定子1、內(nèi)轉(zhuǎn)子2、調(diào)磁環(huán)3、內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體4、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心5、內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸6、外定子鐵心7、外定子永磁體8、外定子前端板9、外定子后端板10、調(diào)磁環(huán)鐵心塊11、 調(diào)磁環(huán)環(huán)氧塊12、調(diào)磁環(huán)前端板13、調(diào)磁環(huán)后端板14、調(diào)磁環(huán)前軸承15、調(diào)磁環(huán)后軸承16、 內(nèi)轉(zhuǎn)子前軸承17、內(nèi)轉(zhuǎn)子后軸承18。如圖1所示，外定子1包括外定子鐵心7，外定子鐵心7內(nèi)設(shè)有2隊(隊>=1)塊外定子永磁體8，且相鄰永磁體極性相異，外定子通過外定子前端蓋9與外定子后端蓋10壓緊固定。如圖2所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子2包括內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心4、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心4外設(shè)有2&汎>=1)塊內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體5組成，且相鄰永磁體極性相異，內(nèi)轉(zhuǎn)子2壓裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸6上，且通過內(nèi)轉(zhuǎn)子前軸承17和內(nèi)轉(zhuǎn)子后軸承18安裝在調(diào)磁環(huán)上。如圖3所示，調(diào)磁環(huán)3軸向兩端分別設(shè)有調(diào)磁環(huán)前端板13、調(diào)磁環(huán)后端板14。如圖4和圖5所示，外定子1與內(nèi)轉(zhuǎn)子2之間形成一個環(huán)形腔，其內(nèi)安置一個調(diào)磁環(huán)3，調(diào)磁環(huán)3由NfN2塊鐵心塊11和NfN2塊環(huán)氧塊12 交錯設(shè)置形成環(huán)狀，調(diào)磁環(huán)3軸向兩端通過調(diào)磁環(huán)前端板13、調(diào)磁環(huán)后端板14、調(diào)磁環(huán)前軸承15和調(diào)磁環(huán)后軸承16安裝在外定子1上，其中一端延伸出去作為調(diào)磁環(huán)輸出軸。內(nèi)轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間形成內(nèi)層氣隙19，外定子與調(diào)磁環(huán)之間形成外層氣隙20。內(nèi)層氣隙為偏心氣隙，其與調(diào)磁環(huán)之間的最小氣隙與最大氣隙比為1/3。鐵心塊11和環(huán)氧塊 12均為梯形，既增加了聚磁效果，又減小了轉(zhuǎn)矩脈動。
權(quán)利要求
1.一種磁場調(diào)制式磁性齒輪，其特征在于該磁性齒輪包括外定子，內(nèi)轉(zhuǎn)子，外定子與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成一個環(huán)形腔，環(huán)形腔內(nèi)設(shè)有調(diào)磁環(huán)，所述的外定子由外定子鐵心、2N2塊永磁體組成，且相鄰永磁體極性相異；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子由內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心、2W塊永磁體組成，且相鄰永磁體極性相異，內(nèi)轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸連接；所述的調(diào)磁環(huán)由m+N2塊鐵心塊和m+N2 塊非導磁塊交錯設(shè)置形成環(huán)狀，調(diào)磁環(huán)與調(diào)磁環(huán)輸出軸連接。
2.如權(quán)利要求1所述的磁場調(diào)制式磁性齒輪，其特征在于內(nèi)轉(zhuǎn)子與調(diào)磁環(huán)之間形成內(nèi)層氣隙，外定子與調(diào)磁環(huán)之間形成外層氣隙。
3.如權(quán)利要求2所述的磁場調(diào)制式磁性齒輪，其特征在于內(nèi)層氣隙為偏心氣隙，其與調(diào)磁環(huán)之間的最小氣隙與最大氣隙比為1/3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁場調(diào)制式磁性齒輪，其特征在于該磁性齒輪包括外定子，內(nèi)轉(zhuǎn)子，外定子與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成一個環(huán)形腔，環(huán)形腔內(nèi)設(shè)有調(diào)磁環(huán)，所述的外定子由外定子鐵心、2N2塊永磁體組成，且相鄰永磁體極性相異；所述的內(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)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子輸出軸連接；所述的調(diào)磁環(huán)由N1+N2塊鐵心塊和N1+N2塊非導磁塊交錯設(shè)置形成環(huán)狀，調(diào)磁環(huán)與調(diào)磁環(huán)輸出軸連接。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)點增加機械強度，減小體積，優(yōu)化轉(zhuǎn)矩脈動。
文檔編號H02K51/00GK102195442SQ20101011873
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者江建中 申請人:江建中