專利名稱：大力矩永磁變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大力矩永磁變速器，屬于變速器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
永磁變速器和永磁復(fù)合齒輪是結(jié)構(gòu)相似的兩種傳動裝置，其設(shè)計參數(shù)大同小異。 近年來，對永磁復(fù)合齒輪的研究越來越多，但多側(cè)重于磁場計算和簡單的樣機(jī)應(yīng)用，對大力矩永磁齒輪來說，其應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在低速大力矩傳動上，這種應(yīng)用對運行過程中的平穩(wěn)性尤其是低速運行時的平穩(wěn)性有特殊的要求。在永磁電機(jī)中，影響低速運行平穩(wěn)性的主要因素是定位力矩和波動力矩，永磁變速器由于沒有電勵磁，其低速運行平穩(wěn)性的主要因素就是定位力矩，現(xiàn)有永磁變速器在結(jié)構(gòu)上沒有給出如何設(shè)計能使其能獲得最小的定位力矩，以滿足其低速運行時的平穩(wěn)性，以及獲知在最小的定位力矩參數(shù)設(shè)計下對變速比的影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了解決永磁變速器在低速運行時的平穩(wěn)性問題，提供一種大力矩永磁變速器。本實用新型包括高速轉(zhuǎn)子組件、低速轉(zhuǎn)子組件和調(diào)磁鐵塊，所述永磁變速器的傳動比&和高速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)Ph、低速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)P1、調(diào)磁鐵塊的塊數(shù)ns之間的
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關(guān)系為Gr = ，ns = P^PhO Ph所述高速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)Ph等于4，低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)P1等于沈，調(diào)磁鐵塊的塊數(shù)ns等于30。所述高速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)Ph等于5，低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)P1等于 30，ns 等于;35。所述高速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)Ph等于6，低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)P1等于 27，調(diào)磁鐵塊的塊數(shù)~等于33。所述高速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)Ph等于7，低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)P1等于觀，調(diào)磁鐵塊的塊數(shù)ns等于35。所述高速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)Ph等于8，低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù)P1等于觀，調(diào)磁鐵塊的塊數(shù)ns等于36。所述大力矩永磁變速器為混合磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器，它的高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件的外徑相同，并且同軸設(shè)置，高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件之間具有間隙，高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件的兩個外端面之間的距離為L，調(diào)磁鐵塊是長度為L的長條形鐵塊，ns塊調(diào)磁鐵塊沿高速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面?zhèn)染鶆蚍植?，并且ns塊調(diào)磁鐵塊的一端與高速轉(zhuǎn)子組件的外端面對齊，所述ns塊調(diào)磁鐵塊與高速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面之間具有氣隙，[0013]高速轉(zhuǎn)子組件由高速轉(zhuǎn)子軛和多個高速轉(zhuǎn)子永磁體組成，多個高速轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周方向均勻緊密排布并固定在高速轉(zhuǎn)子軛的外圓表面上，且相鄰高速轉(zhuǎn)子永磁體的極性相反，低速轉(zhuǎn)子組件由低速轉(zhuǎn)子軛和多個低速轉(zhuǎn)子永磁體組成，多個低速轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周方向均勻緊密排布并固定在低速轉(zhuǎn)子軛的外圓表面上，且相鄰低速轉(zhuǎn)子永磁體的極性相反，高速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面為多個高速轉(zhuǎn)子永磁體所形成的外圓表面，低速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面為多個低速轉(zhuǎn)子永磁體所形成的外圓表面。所述大力矩永磁變速器為軸向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器，它的高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件分列于調(diào)磁鐵塊的軸向兩端，并且沿軸向方向依次為高速轉(zhuǎn)子軛、高速轉(zhuǎn)子永磁體、調(diào)磁鐵塊、低速轉(zhuǎn)子永磁體和低速轉(zhuǎn)子軛，高速轉(zhuǎn)子永磁體與調(diào)磁鐵塊之間及調(diào)磁鐵塊與低速轉(zhuǎn)子永磁體之間分別形成氣隙。所述大力矩永磁變速器為徑向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器，它的高速轉(zhuǎn)子組件處于徑向的最內(nèi)環(huán)，中環(huán)為沿圓周方向均勻排布的調(diào)磁鐵塊，最外環(huán)為低速轉(zhuǎn)子組件，在低速轉(zhuǎn)子組件中，低速轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周方向均勻緊密排布并固定在低速轉(zhuǎn)子軛的內(nèi)圓表面上；在高速轉(zhuǎn)子組件中，高速轉(zhuǎn)子永磁體沿圓周方向均勻緊密排布并固定在高速轉(zhuǎn)子軛的外圓表面上，低速轉(zhuǎn)子永磁體的內(nèi)圓表面與高速轉(zhuǎn)子永磁體的外圓表面分別與調(diào)磁鐵塊相對，并且調(diào)磁鐵塊與低速轉(zhuǎn)子永磁體之間形成外氣隙，調(diào)磁鐵塊與高速轉(zhuǎn)子永磁體之間形成內(nèi)氣隙。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型基于永磁變速器設(shè)計參數(shù)對低速運行性能的影響，通過設(shè)計和分析，給出了高速轉(zhuǎn)子永磁體的對數(shù)Ph、低速轉(zhuǎn)子永磁體的對數(shù)P1和調(diào)磁鐵塊塊數(shù)ns之間的相對關(guān)系，同時給出了參數(shù)P1^pP1與永磁變速器的傳動比&的關(guān)系，因此得到了不同傳動比下，Ρι^ΠΡι的最優(yōu)組合，本實用新型的結(jié)構(gòu)，確保了永磁變速器在低速時的平穩(wěn)運行，為永磁變速器的設(shè)計提供了依據(jù)。本實用新型能夠獲得理想的運行性能，有利于降低振動和噪音。

圖1為混合磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的高速轉(zhuǎn)子組件側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為混合磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的低速轉(zhuǎn)子組件側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為軸向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為軸向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的高速轉(zhuǎn)子永磁體在圓周方向的分布示意圖；圖5為軸向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的低速轉(zhuǎn)子永磁體在圓周方向的分布示意圖；圖6為軸向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的調(diào)磁鐵塊在圓周方向的分布示意圖；圖7為徑向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一下面結(jié)合圖1和圖7說明本實施方式，本實施方式包括高速轉(zhuǎn)子組件、低速轉(zhuǎn)子組件和調(diào)磁鐵塊3，所述永磁變速器的傳動比&和高速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)Ph、低速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)P1、調(diào)磁鐵塊3的塊數(shù)ns之間的關(guān)系為-Pr =-^'ns = Pl+Ph。
Ph具體實施方式
二 本實施方式為對實施方式一的進(jìn)一步說明，所述高速轉(zhuǎn)子永磁體1-2的磁極對數(shù)Ph等于4，低速轉(zhuǎn)子永磁體2-2的磁極對數(shù)P1等于沈，調(diào)磁鐵塊3的塊數(shù)!!3等于30。其它與實施方式一相同。選擇高速轉(zhuǎn)子永磁體1-2的磁極對數(shù)Ph為4的實驗樣機(jī)，此時低速轉(zhuǎn)子永磁體2-2 的磁極對數(shù)P1為26，調(diào)磁鐵塊3數(shù)ns為30，其傳動比&為-6. 5，實驗證明，其測試效果能夠達(dá)到要求。
具體實施方式
三本實施方式為對實施方式一的進(jìn)一步說明，所述高速轉(zhuǎn)子永磁體1-2的磁極對數(shù)Ph等于5，低速轉(zhuǎn)子永磁體2-2的磁極對數(shù)P1等于30，調(diào)磁鐵塊3的塊數(shù)!!3等于35。其它與實施方式一相同。
具體實施方式
四本實施方式為對實施方式一的進(jìn)一步說明，所述高速轉(zhuǎn)子永磁體1-2的磁極對數(shù)Ph等于6，低速轉(zhuǎn)子永磁體2-2的磁極對數(shù)P1等于27，調(diào)磁鐵塊3的塊數(shù)!!3等于33。其它與實施方式一相同。
具體實施方式
五本實施方式為對實施方式一的進(jìn)一步說明，所述高速轉(zhuǎn)子永磁體1-2的磁極對數(shù)Ph等于7，低速轉(zhuǎn)子永磁體2-2的磁極對數(shù)P1等于觀，調(diào)磁鐵塊3的塊數(shù)!!3等于35。其它與實施方式一相同。
具體實施方式
六本實施方式為對實施方式一的進(jìn)一步說明，所述高速轉(zhuǎn)子永磁體1-2的磁極對數(shù)Ph等于8，低速轉(zhuǎn)子永磁體2-2的磁極對數(shù)P1等于觀，調(diào)磁鐵塊3的塊數(shù)!!3等于36。其它與實施方式一相同。本實用新型通過設(shè)計和分析，綜合給出了各設(shè)計參數(shù)對傳動比的影響關(guān)系，并得到了不同傳動比&下的最優(yōu)組合和不良組合，詳見最優(yōu)參數(shù)配合和不良參數(shù)配合表1。表 1高速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù) Ph傳動比G低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對數(shù) Pl調(diào)磁鐵塊 nS高速側(cè)定位力矩次數(shù)低速側(cè)定位力矩次數(shù)參數(shù)配合性能
權(quán)利要求1.一種大力矩永磁變速器，它包括高速轉(zhuǎn)子組件、低速轉(zhuǎn)子組件和調(diào)磁鐵塊(3)，其特征在于所述永磁變速器的傳動比&和高速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)Ph、低速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)P1、調(diào)磁鐵塊⑶的塊數(shù)ns之間的關(guān)系為Pr =-^-'ns = Pl+Ph。Ph
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 的磁極對數(shù)Ph等于4，低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的磁極對數(shù)P1等于沈，調(diào)磁鐵塊(3)的塊數(shù) ns等于30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 的磁極對數(shù)Ph等于5，低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的磁極對數(shù)P1等于30，ns等于35。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 的磁極對數(shù)Ph等于6，低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的磁極對數(shù)P1等于27，調(diào)磁鐵塊(3)的塊數(shù) Hs 33 ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 的磁極對數(shù)Ph等于7，低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的磁極對數(shù)P1等于觀，調(diào)磁鐵塊(3)的塊數(shù) Hs 35 ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 的磁極對數(shù)Ph等于8，低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的磁極對數(shù)P1等于觀，調(diào)磁鐵塊(3)的塊數(shù) ns等于36。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一個權(quán)利要求所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述大力矩永磁變速器為混合磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器，它的高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件的外徑相同，并且同軸設(shè)置，高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件之間具有間隙，高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件的兩個外端面之間的距離為L，調(diào)磁鐵塊C3)是長度為L的長條形鐵塊，ns塊調(diào)磁鐵塊C3)沿高速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面?zhèn)染鶆蚍植?，并且ns塊調(diào)磁鐵塊(3)的一端與高速轉(zhuǎn)子組件的外端面對齊，所述\塊調(diào)磁鐵塊(3)與高速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面之間具有氣隙，高速轉(zhuǎn)子組件由高速轉(zhuǎn)子軛(1-1)和多個高速轉(zhuǎn)子永磁體(1- 組成，多個高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2)沿圓周方向均勻緊密排布并固定在高速轉(zhuǎn)子軛(1-1)的外圓表面上，且相鄰高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2)的極性相反，低速轉(zhuǎn)子組件由低速轉(zhuǎn)子軛(2-1)和多個低速轉(zhuǎn)子永磁體(2- 組成，多個低速轉(zhuǎn)子永磁體(2- 沿圓周方向均勻緊密排布并固定在低速轉(zhuǎn)子軛的外圓表面上，且相鄰低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的極性相反，高速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面為多個高速轉(zhuǎn)子永磁體(1- 所形成的外圓表面，低速轉(zhuǎn)子組件的外圓表面為多個低速轉(zhuǎn)子永磁體(2- 所形成的外圓表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一個權(quán)利要求所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述大力矩永磁變速器為軸向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器，它的高速轉(zhuǎn)子組件和低速轉(zhuǎn)子組件分列于調(diào)磁鐵塊(3)的軸向兩端，并且沿軸向方向依次為高速轉(zhuǎn)子軛(1-1)、高速轉(zhuǎn)子永磁體 (1-2)、調(diào)磁鐵塊(3)、低速轉(zhuǎn)子永磁體(2- 和低速轉(zhuǎn)子軛0-1)，高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 與調(diào)磁鐵塊⑶之間及調(diào)磁鐵塊⑶與低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)之間分別形成氣隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一個權(quán)利要求所述的大力矩永磁變速器，其特征在于所述大力矩永磁變速器為徑向磁路結(jié)構(gòu)的永磁變速器，它的高速轉(zhuǎn)子組件處于徑向的最內(nèi)環(huán)，中環(huán)為沿圓周方向均勻排布的調(diào)磁鐵塊C3)，最外環(huán)為低速轉(zhuǎn)子組件，在低速轉(zhuǎn)子組件中，低速轉(zhuǎn)子永磁體(2- 沿圓周方向均勻緊密排布并固定在低速轉(zhuǎn)子軛的內(nèi)圓表面上；在高速轉(zhuǎn)子組件中，高速轉(zhuǎn)子永磁體(1- 沿圓周方向均勻緊密排布并固定在高速轉(zhuǎn)子軛(1-1)的外圓表面上，低速轉(zhuǎn)子永磁體0-2)的內(nèi)圓表面與高速轉(zhuǎn)子永磁體(1-2) 的外圓表面分別與調(diào)磁鐵塊C3)相對，并且調(diào)磁鐵塊(3)與低速轉(zhuǎn)子永磁體(2- 之間形成外氣隙，調(diào)磁鐵塊C3)與高速轉(zhuǎn)子永磁體(1- 之間形成內(nèi)氣隙。
專利摘要大力矩永磁變速器，屬于變速器技術(shù)領(lǐng)域。它解決了永磁變速器在低速運行時的平穩(wěn)性問題。它包括高速轉(zhuǎn)子組件、低速轉(zhuǎn)子組件和調(diào)磁鐵塊，所述永磁變速器的傳動比Gr和高速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)ph、低速轉(zhuǎn)子組件的極對數(shù)pl、調(diào)磁鐵塊的塊數(shù)ns之間的關(guān)系為ns＝pl+ph。本實用新型作為一種變速器。
文檔編號H02K51/00GK201994824SQ20112005752
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者劉彥彬, 李勇, 邢敬娓, 鄒繼斌, 陸永平 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)