永磁傳動(dòng)速度合成裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其包括機(jī)體，在所述機(jī)體內(nèi)，帶有第一轉(zhuǎn)軸的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子，帶有第二轉(zhuǎn)軸的中間轉(zhuǎn)子，帶有第三轉(zhuǎn)軸的外磁轉(zhuǎn)子，所述第一轉(zhuǎn)軸的一端穿過(guò)所述中間轉(zhuǎn)子、固定在機(jī)體上，另一端固定在所述外磁轉(zhuǎn)子上；所述第二轉(zhuǎn)軸與所述第一轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)個(gè)連接，所述第二轉(zhuǎn)軸的輸出端穿過(guò)所述機(jī)體；所述第三轉(zhuǎn)軸的輸出端穿過(guò)所述機(jī)體；所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、所述中間轉(zhuǎn)子、所述外磁轉(zhuǎn)子同心安裝；本發(fā)明不需要加工輪齒，制造成本低，無(wú)接觸傳動(dòng)，因此不需要潤(rùn)滑、沒(méi)有油污，不用密封；無(wú)摩擦，降低了噪聲，不存在輪齒之間的直接嚙合和互相沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】永磁傳動(dòng)速度合成裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)電工程中的機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，尤其是涉及一種永磁傳動(dòng)速度合成 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)應(yīng)用的各種差動(dòng)機(jī)構(gòu)，它們是具有兩個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)，由兩個(gè)主動(dòng)件輸入運(yùn) 動(dòng)，其輸出運(yùn)動(dòng)是輸入運(yùn)動(dòng)的合成，之中由齒輪組成的差動(dòng)輪系。依靠?jī)奢嗇嘄X的嚙合進(jìn)行 傳動(dòng)，這就給齒輪傳動(dòng)帶來(lái)了一些不可消除的問(wèn)題，如磨損、潤(rùn)滑、密封、噪音等。齒輪系結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，制造維護(hù)成本高，運(yùn)行有噪聲。隨著釹鐵硼永磁材料的發(fā)展和應(yīng)用，磁力傳動(dòng)技術(shù) 有了迅速的發(fā)展，其典型代表為永磁聯(lián)軸器的研制，成功解決了輸送危險(xiǎn)介質(zhì)化工泵的泄 漏問(wèn)題。它可認(rèn)為傳動(dòng)比為1的永磁齒輪。磁場(chǎng)調(diào)制式齒輪變速是通過(guò)磁場(chǎng)耦合作用來(lái)傳 遞扭矩的，它除了具有磁力傳動(dòng)的基本優(yōu)點(diǎn)以外，還可以改變轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與方向，代替機(jī)械 變速裝置，減少裝置的尺寸，減輕結(jié)構(gòu)的重量，不需要加工輪齒，制造成本低，無(wú)接觸傳動(dòng)， 因此不需要潤(rùn)滑、沒(méi)有油污，不用密封；無(wú)摩擦，降低了噪聲，不存在輪齒之間的直接嚙合和 互相沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)。
[0003] 當(dāng)前研究試制的永磁調(diào)制齒輪，是一種固定傳動(dòng)比的變速器。本發(fā)明永磁傳動(dòng)速 度合成裝置在此基礎(chǔ)上通過(guò)控制中間轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變速比傳動(dòng)，不僅能將兩個(gè)獨(dú)立的 轉(zhuǎn)動(dòng)合成為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還可以將一個(gè)主動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)按所需可變的比例分解為兩個(gè)從 動(dòng)構(gòu)件的兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種永磁傳動(dòng)速度合成裝置，通過(guò)控制中間轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速， 實(shí)現(xiàn)變速比傳動(dòng)，不僅能將兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)動(dòng)合成為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還可以將一個(gè)主動(dòng)構(gòu)件 的轉(zhuǎn)動(dòng)按所需可變的比例分解為兩個(gè)從動(dòng)構(gòu)件的兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)減輕結(jié)構(gòu)的重量， 不需要加工輪齒，制造成本低，無(wú)接觸傳動(dòng)，因此不需要潤(rùn)滑、沒(méi)有油污，不用密封；無(wú)摩擦， 降低了噪聲，不存在輪齒之間的直接嚙合和互相沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)。
[0005] 永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：包括機(jī)體（8)，在所述機(jī)體（8)內(nèi)，帶有第一 轉(zhuǎn)軸（4)的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)，帶有第二轉(zhuǎn)軸（5)的中間轉(zhuǎn)子（2)，帶有第三轉(zhuǎn)軸（7)的外磁轉(zhuǎn) 子（3)，所述第一轉(zhuǎn)軸（4)的一端穿過(guò)所述中間轉(zhuǎn)子（2)、固定在機(jī)體（8)上，另一端固定在 所述外磁轉(zhuǎn)子（3)上；所述第二轉(zhuǎn)軸（5)與所述第一轉(zhuǎn)軸（4)之間通過(guò)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)個(gè)連 接，所述第二轉(zhuǎn)軸（5)的輸出端穿過(guò)所述機(jī)體（8);所述第三轉(zhuǎn)軸（7)的輸出端穿過(guò)所述機(jī) 體⑶；所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子⑴、所述中間轉(zhuǎn)子⑵、所述外磁轉(zhuǎn)子⑶同心安裝；所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 (1)的外表面、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)的內(nèi)表面裝有永久磁體（9)，所述永久磁體（9)以N、S磁 極排列，所述中間轉(zhuǎn)子（2)上安裝導(dǎo)磁極片（10)，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)的磁極數(shù)為Zi，所述外 磁轉(zhuǎn)子（3)的磁極數(shù)為Z 3，所述中間轉(zhuǎn)子⑵的導(dǎo)磁極片個(gè)數(shù)為Z2，它們之間的關(guān)系是Z2 = (Zi+Z3)/2 ;所述中間轉(zhuǎn)子（2)的作用是調(diào)解兩邊轉(zhuǎn)子上永久磁體（9)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使其具有 的諧波與對(duì)面轉(zhuǎn)子上的永磁體相互耦合，從而達(dá)到所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)不 同轉(zhuǎn)速輸出，改變所述中間轉(zhuǎn)子（2)的轉(zhuǎn)速，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)轉(zhuǎn)速做相 應(yīng)變化，該裝置具有3個(gè)輸入或輸出軸，2個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
[0006] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為圓錐齒輪傳動(dòng)或者為蝸桿渦輪傳動(dòng)或者為帶鏈傳 動(dòng)，該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不在描述。
[0007] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子⑴的轉(zhuǎn)速為ηι、所述中間轉(zhuǎn)子⑵的轉(zhuǎn)速為 n2、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)的轉(zhuǎn)速為n3，各轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、極數(shù)之間的關(guān)系是：211^+2-- = n2Z2

【權(quán)利要求】
1. 永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：包括機(jī)體（8)，在所述機(jī)體（8)內(nèi)，帶有第一 轉(zhuǎn)軸（4)的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)，帶有第二轉(zhuǎn)軸（5)的中間轉(zhuǎn)子（2)，帶有第三轉(zhuǎn)軸（7)的外磁轉(zhuǎn) 子（3)，所述第一轉(zhuǎn)軸（4)的一端穿過(guò)所述中間轉(zhuǎn)子（2)、固定在機(jī)體（8)上，另一端固定在 所述外磁轉(zhuǎn)子（3)上；所述第二轉(zhuǎn)軸（5)與所述第一轉(zhuǎn)軸（4)之間通過(guò)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)個(gè)連 接，所述第二轉(zhuǎn)軸（5)的輸出端穿過(guò)所述機(jī)體（8);所述第三轉(zhuǎn)軸（7)的輸出端穿過(guò)所述機(jī) 體⑶；所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子⑴、所述中間轉(zhuǎn)子⑵、所述外磁轉(zhuǎn)子⑶同心安裝；所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 (1)的外表面、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)的內(nèi)表面裝有永久磁體（9)，所述永久磁體（9)以N、S磁 極排列，所述中間轉(zhuǎn)子（2)上安裝導(dǎo)磁極片（10)，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)的磁極數(shù)為Zi，所述外 磁轉(zhuǎn)子（3)的磁極數(shù)為Z 3，所述中間轉(zhuǎn)子⑵的導(dǎo)磁極片（10)個(gè)數(shù)為Z2，它們之間的關(guān)系 是22 = (Ζι+Ζ3)/2 ;所述中間轉(zhuǎn)子⑵的作用是調(diào)解兩邊轉(zhuǎn)子上永久磁體（9)產(chǎn)生的磁場(chǎng)， 使其具有的諧波與對(duì)面轉(zhuǎn)子上的永磁體相互耦合，從而達(dá)到所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)、所述外磁轉(zhuǎn) 子（3)不同轉(zhuǎn)速輸出，改變所述中間轉(zhuǎn)子（2)的轉(zhuǎn)速，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)、所述外磁轉(zhuǎn)子（3) 轉(zhuǎn)速做相應(yīng)變化，該裝置具有3個(gè)輸入或輸出軸，2個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為圓錐齒 輪傳動(dòng)或者為蝸桿渦輪傳動(dòng)或者為帶鏈傳動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)的轉(zhuǎn) 速為^、所述中間轉(zhuǎn)子（2)的轉(zhuǎn)速為112、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)的轉(zhuǎn)速為％，各轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、極數(shù)之 間的關(guān)系是：2116+21^3 = n2Z2
n3速度合成為rv
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：如果給定所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 (1)轉(zhuǎn)速為h、所述外磁轉(zhuǎn)子（3)轉(zhuǎn)速n3，則所述中間轉(zhuǎn)（2)轉(zhuǎn)速
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：如果給定所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 (1) 轉(zhuǎn)速為h、所述中間轉(zhuǎn)（2)轉(zhuǎn)速n2，則所述外磁轉(zhuǎn)子（3)轉(zhuǎn)速
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：如果固定所述中間轉(zhuǎn)子 (2) ，即112 = 0,則·
，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)主動(dòng)，所述外磁轉(zhuǎn)子（3)從動(dòng)，變成減速器， 兩軸轉(zhuǎn)向相反；反之，所述外磁轉(zhuǎn)子（3)主動(dòng)，所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子（1)從動(dòng)，變成增速器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：如果固定所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 (1)，即 = 0,則
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：如果固定所述外轉(zhuǎn)子 (3) ，即 n3 = 0,則
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：任意一個(gè)轉(zhuǎn)子都可以用 來(lái)控制其它兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的傳動(dòng)比，因此任意兩個(gè)轉(zhuǎn)子都可以作為輸入或輸出軸，第三個(gè) 作為傳動(dòng)控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁傳動(dòng)速度合成裝置，其特征在于：所述內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速^ 由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述中間轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n2由控制裝置驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)需要的輸出轉(zhuǎn)速n3，該控制 裝置可以是齒形帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)中的任意一種。
【文檔編號(hào)】H02K51/00GK104052241SQ201410293992
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】李和良 申請(qǐng)人:諸暨和創(chuàng)磁電科技有限公司