本實用新型涉及永磁齒輪傳動裝置，特別是同心式永磁齒輪傳動裝置。

背景技術(shù)：

永磁齒輪依靠轉(zhuǎn)子之間氣隙中的耦合磁場傳遞力和轉(zhuǎn)矩。由于不存在如同機械齒輪那樣直接接觸的“齒面”，輪齒間沒有摩擦，因此齒輪箱中無需放置潤滑油，也不會產(chǎn)生運動噪音；另外，永磁齒輪中的主動轉(zhuǎn)子與從動轉(zhuǎn)子之間沒有剛性連接，允許兩個端口的旋轉(zhuǎn)軸線存在一定的對中誤差，這樣既隔離了兩端的振動，而且有利于其維護保養(yǎng)。

雖然永磁齒輪具備上述突出優(yōu)點，但受機械結(jié)構(gòu)限制，目前永磁齒輪一般為單極傳動，其傳動比較小(一般為5左右)，從而限制了其所能傳遞的功率值，無法廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型要設(shè)計一種同心式永磁齒輪級聯(lián)傳動裝置，即將兩個單級同心式永磁齒輪級聯(lián)在一起，通過功率分流，以實現(xiàn)傳遞較大的傳動比及傳動功率的目的。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

同心式永磁齒輪級聯(lián)傳動裝置，包括外磁圈總成、調(diào)磁環(huán)I總成、內(nèi)磁圈I總成、調(diào)磁環(huán)II總成、內(nèi)磁圈II總成、輸入總成及輸出總成。

所述的外磁圈總成包括殼體、外軛鐵A、永磁體D、外軛鐵B和永磁體B；所述的殼體的軸向形狀為階梯狀，由左段和右段組成，左段的外徑和內(nèi)徑分別小于右段的外徑和內(nèi)徑，外軛鐵A安裝在殼體的左段內(nèi)側(cè)，外軛鐵B安裝在殼體的右段內(nèi)側(cè)；所述的外軛鐵A的內(nèi)孔沿軸向開有均勻分布的型槽；所述的永磁體D按極性相異原則鑲嵌在外軛鐵A的型槽中；所述的外軛鐵B的內(nèi)孔沿軸向開有均勻分布的型槽；所述的永磁體B按極性相異原則鑲嵌在外軛鐵B的型槽中。

所述的調(diào)磁環(huán)I總成包括調(diào)磁極片A、支撐銷A、左端環(huán)A和右端環(huán)A；所述的調(diào)磁極片A安裝在永磁體B的內(nèi)側(cè)；所述的支撐銷A為圓柱體，兩端開有螺紋，安裝在調(diào)磁極片A沿圓周方向均勻分布的內(nèi)孔中；所述的左端環(huán)A和右端環(huán)A均為環(huán)形體，左端環(huán)A安裝在調(diào)磁極片A的左端與殼體內(nèi)側(cè)的階梯面之間；右端環(huán)A安裝在調(diào)磁極片A的右端，所述的右端環(huán)A的外表面通過鍵槽與法蘭盤固定座配合。

所述的內(nèi)磁圈I總成包括永磁體C、內(nèi)軛鐵B、心軸A和法蘭盤C；所述的內(nèi)軛鐵B安裝在調(diào)磁極片A的內(nèi)側(cè)，其外表面沿軸向開有均勻分布的燕尾槽；所述的永磁體C為燕尾結(jié)構(gòu)，按極性相異原則鑲嵌在內(nèi)軛鐵B的燕尾槽中；所述的心軸A的外表面與內(nèi)軛鐵B的內(nèi)孔為過盈配合；所述的法蘭盤C為階梯軸狀，開有中心孔，最大外圓所在端面開有通風孔，通過螺釘與心軸A的右端面剛性連接。

所述的調(diào)磁環(huán)II總成包括調(diào)磁極片B、支撐銷B、左端環(huán)B和右端環(huán)B；所述的調(diào)磁極片B安裝在永磁體D的內(nèi)側(cè)；所述的支撐銷B為圓柱體，兩端開有螺紋，安裝在調(diào)磁極片B沿圓周方向均勻分布的內(nèi)孔中；所述的左端環(huán)B和右端環(huán)B均為環(huán)形體，分別安裝在調(diào)磁極片B的左端和右端；所述的左端環(huán)B通過螺栓及鍵與法蘭盤A剛性連接；所述的右端環(huán)B通過螺栓與心軸A剛性連接。

所述的內(nèi)磁圈II總成包括永磁體A、內(nèi)軛鐵A及心軸B；所述的內(nèi)軛鐵A安裝在調(diào)磁極片B的內(nèi)側(cè)，其外表面沿軸向開有均勻分布的燕尾槽；所述的永磁體A為燕尾結(jié)構(gòu)，按極性相異原則鑲嵌在內(nèi)軛鐵A的燕尾槽中；所述的心軸B的外表面與內(nèi)軛鐵A的內(nèi)孔為過盈配合，其中心孔與動力輸出軸的最大外圓過盈配合，最大外圓所在端面處開有環(huán)形通風孔。

所述的輸入總成包括動力輸入軸、左支撐軸承、左端軸承座、輸入法蘭盤、埋入式軸承B、軸承端蓋A及軸承端蓋B；所述的動力輸入軸為階梯軸，其左端接動力源，中部由左支撐軸承支撐，右端通過螺栓及鍵與輸入法蘭盤剛性連接；所述的左支撐軸承為向心球軸承，軸承外圈安裝在左端軸承座的型孔中，軸承內(nèi)圈安裝在動力輸入軸的相應(yīng)外表面處，軸向通過軸承端蓋B及動力輸入軸的軸肩定位；所述的左端軸承座上開有與左支撐軸承外圈相配的型孔，底面剛性連接在底座上，保證與右端軸承座的型孔同心；所述的輸入法蘭盤為階梯狀，開有階梯狀中心型孔，其左側(cè)最大端面處開有通風孔，其右端面為止口，通過螺栓及鍵與殼體剛性連接，左端通過螺栓及鍵與動力輸入軸的右端剛性連接；所述的埋入式軸承B為向心球軸承，其外圈與輸入法蘭盤的相應(yīng)型孔相配，其內(nèi)圈與輸出總成中法蘭盤A的左端外圓相配；所述的軸承端蓋A及軸承端蓋B分別對左支撐軸承及埋入式軸承B進行軸向定位。

所述的輸出總成包括風罩、法蘭盤B、軸流式風扇、右支撐軸承、動力輸出軸、右端軸承座、埋入式軸承A、法蘭盤A、埋入式軸承C、法蘭盤固定座及底座；所述的風罩的形狀為喇叭口流線型；所述的法蘭盤B為階梯狀，其中心開有階梯狀型孔，最大外圓所在端面開有通風孔，右端型孔與埋入式軸承A的外圓相配，左端最大外圓處通過螺栓和鍵與調(diào)磁環(huán)I總成中的右端環(huán)A剛性連接；所述的軸流式風扇安裝在動力輸出軸上，安裝位置位于右端軸承座與埋入式軸承A之間；所述的右支撐軸承為向心球軸承，其外圓與右端軸承座的型孔相配，其內(nèi)圓與動力輸出軸的輸出端外圓相配；所述的動力輸出軸為階梯軸，其左端外圓與埋入式軸承C的內(nèi)孔相配，最大外圓處與內(nèi)磁圈II總成中的心軸B的內(nèi)孔過盈配合；所述的右端軸承座上開有與右支撐軸承外圓相配的型孔，底面剛性連接在底座上，保證與左端軸承座的型孔同心；所述的埋入式軸承A的外圓與法蘭盤B的型孔相配，其內(nèi)孔與法蘭盤C的右端外圓相配；所述的法蘭盤A為階梯狀，其中心開有階梯狀型孔，左端型孔與埋入式軸承C的外圓相配，左端外圓與埋入式軸承B的內(nèi)孔相配，右端最大外圓處通過螺栓及鍵與調(diào)磁環(huán)II總成中的左端環(huán)B剛性連接，最大外圓所在端面處開有通風孔；所述的埋入式軸承C為向心球軸承，其外圓與法蘭盤A的左端型孔相配，其內(nèi)孔與動力輸出軸的左端外圓相配；所述的法蘭盤固定座的底部為平面，與底座剛性連接，上部為半圓型，半圓型的底部開有鍵槽，與調(diào)磁環(huán)I總成中右端環(huán)A的鍵槽通過鍵剛性連接，對右端環(huán)A起固定作用；所述的底座為平板，用于固定左端軸承座、右端軸承座及法蘭盤固定座。

進一步地，所述的殼體的材料為碳素鋼；所述的外軛鐵A由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成，所述的外軛鐵B由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的調(diào)磁極片A由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的調(diào)磁極片B由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的調(diào)磁極片B由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的內(nèi)軛鐵A由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的心軸B材料為碳素鋼；所述的內(nèi)軛鐵B由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的心軸A的材料為碳素鋼；所述的法蘭盤C的材料為碳素鋼；所述的風罩由薄鐵皮制成；所述的底座的材料為碳素鋼。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點及顯著優(yōu)點：

1、通過本實用新型的工作原理可知：本實用新型的動力傳動形式為功率分流，可在較小的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)實現(xiàn)較大的傳動比、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩輸出；由于永磁體D、調(diào)磁環(huán)Ⅱ總成及內(nèi)磁圈II總成均參與旋轉(zhuǎn)運動，且調(diào)磁環(huán)II需要克服內(nèi)磁圈II總成的阻力才能產(chǎn)生所需運動，進而傳遞更大的功率及傳動比。因此本實用新型的功率分流方式與傳統(tǒng)的機械齒輪功率分流具有本質(zhì)上的不同：除與機械齒輪相同的通過機械動力傳動支路進行功率分流外，還可通過磁齒輪內(nèi)部的磁場耦合關(guān)系進行再次分流。因此，其結(jié)構(gòu)更加緊湊，所占空間也更小，成本優(yōu)勢也更大。

2、本實用新型通過軸流式風扇將同心式永磁齒輪級聯(lián)裝置所產(chǎn)生的熱量帶走，即通過空冷方式降低整個裝置的溫升，既結(jié)構(gòu)緊湊，也利于環(huán)保。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1中調(diào)磁環(huán)II總成的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為圖2的B-B剖視圖。

圖4為圖1中調(diào)磁環(huán)I總成的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為圖4的A-A剖視圖。

圖中：1、法蘭盤A；2、內(nèi)軛鐵A；3、殼體；4、外軛鐵A；5、永磁體A；6、左端環(huán)A；7、永磁體B；8、調(diào)磁極片A；9、外軛鐵B；10、永磁體C；11、內(nèi)軛鐵B；12、右端環(huán)A；13、風罩；14、法蘭盤B；15、軸流式風扇；16、右支撐軸承；17、動力輸出軸；18、右端軸承座；19、埋入式軸承A；20、底座；21、法蘭盤C；22、法蘭盤固定座；23、心軸A；24、右端環(huán)B；25、心軸B；26、調(diào)磁極片B；27、永磁體D；28、左端環(huán)B；29、埋入式軸承B；30、軸承端蓋A；31、軸承端蓋B；32、動力輸入軸；33、左支撐軸承；34、左端軸承座；35、埋入式軸承C；36、輸入法蘭盤；37、支撐銷A；38、支撐銷B。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-5所示，同心式永磁齒輪級聯(lián)傳動裝置，包括外磁圈總成、調(diào)磁環(huán)I總成、內(nèi)磁圈I總成、調(diào)磁環(huán)II總成、內(nèi)磁圈II總成、輸入總成及輸出總成。

所述的外磁圈總成包括殼體3、外軛鐵A4、永磁體D27、外軛鐵B9和永磁體B7；所述的殼體3的軸向形狀為階梯狀，由左段和右段組成，左段的外徑和內(nèi)徑分別小于右段的外徑和內(nèi)徑，外軛鐵A4安裝在殼體3的左段內(nèi)側(cè)，外軛鐵B9安裝在殼體3的右段內(nèi)側(cè)；所述的外軛鐵A4的內(nèi)孔沿軸向開有均勻分布的型槽；所述的永磁體D27按極性相異原則鑲嵌在外軛鐵A4的型槽中；所述的外軛鐵B9的內(nèi)孔沿軸向開有均勻分布的型槽；所述的永磁體B7按極性相異原則鑲嵌在外軛鐵B9的型槽中。

所述的調(diào)磁環(huán)I總成包括調(diào)磁極片A8、支撐銷A37、左端環(huán)A6和右端環(huán)A12；所述的調(diào)磁極片A8安裝在永磁體B7的內(nèi)側(cè)；所述的支撐銷A37為圓柱體，兩端開有螺紋，安裝在調(diào)磁極片A8沿圓周方向均勻分布的內(nèi)孔中；所述的左端環(huán)A6和右端環(huán)A12均為環(huán)形體，左端環(huán)A6安裝在調(diào)磁極片A8的左端與殼體3內(nèi)側(cè)的階梯面之間；右端環(huán)A12安裝在調(diào)磁極片A8的右端，所述的右端環(huán)A12的外表面通過鍵槽與法蘭盤固定座22配合。

所述的內(nèi)磁圈I總成包括永磁體C10、內(nèi)軛鐵B11、心軸A23和法蘭盤C21；所述的內(nèi)軛鐵B11安裝在調(diào)磁極片A8的內(nèi)側(cè)，其外表面沿軸向開有均勻分布的燕尾槽；所述的永磁體C10為燕尾結(jié)構(gòu)，按極性相異原則鑲嵌在內(nèi)軛鐵B11的燕尾槽中；所述的心軸A23的外表面與內(nèi)軛鐵B11的內(nèi)孔為過盈配合；所述的法蘭盤C21為階梯軸狀，開有中心孔，最大外圓所在端面開有通風孔，通過螺釘與心軸A23的右端面剛性連接。

所述的調(diào)磁環(huán)II總成包括調(diào)磁極片B26、支撐銷B38、左端環(huán)B28和右端環(huán)B24；所述的調(diào)磁極片B26安裝在永磁體D27的內(nèi)側(cè)；所述的支撐銷B38為圓柱體，兩端開有螺紋，安裝在調(diào)磁極片B26沿圓周方向均勻分布的內(nèi)孔中；所述的左端環(huán)B28和右端環(huán)B24均為環(huán)形體，分別安裝在調(diào)磁極片B26的左端和右端；所述的左端環(huán)B28通過螺栓及鍵與法蘭盤A1剛性連接；所述的右端環(huán)B24通過螺栓與心軸A23剛性連接。

所述的內(nèi)磁圈II總成包括永磁體A5、內(nèi)軛鐵A2及心軸B25；所述的內(nèi)軛鐵A2安裝在調(diào)磁極片B26的內(nèi)側(cè)，其外表面沿軸向開有均勻分布的燕尾槽；所述的永磁體A5為燕尾結(jié)構(gòu)，按極性相異原則鑲嵌在內(nèi)軛鐵A2的燕尾槽中；所述的心軸B25的外表面與內(nèi)軛鐵A2的內(nèi)孔為過盈配合，其中心孔與動力輸出軸17的最大外圓過盈配合，最大外圓所在端面處開有環(huán)形通風孔。

所述的輸入總成包括動力輸入軸32、左支撐軸承33、左端軸承座34、輸入法蘭盤36、埋入式軸承B29、軸承端蓋A30及軸承端蓋B31；所述的動力輸入軸32為階梯軸，其左端接動力源，中部由左支撐軸承33支撐，右端通過螺栓及鍵與輸入法蘭盤36剛性連接；所述的左支撐軸承33為向心球軸承，軸承外圈安裝在左端軸承座34的型孔中，軸承內(nèi)圈安裝在動力輸入軸32的相應(yīng)外表面處，軸向通過軸承端蓋B31及動力輸入軸32的軸肩定位；所述的左端軸承座34上開有與左支撐軸承33外圈相配的型孔，底面剛性連接在底座20上，保證與右端軸承座18的型孔同心；所述的輸入法蘭盤36為階梯狀，開有階梯狀中心型孔，其左側(cè)最大端面處開有通風孔，其右端面為止口，通過螺栓及鍵與殼體3剛性連接，左端通過螺栓及鍵與動力輸入軸32的右端剛性連接；所述的埋入式軸承B29為向心球軸承，其外圈與輸入法蘭盤36的相應(yīng)型孔相配，其內(nèi)圈與輸出總成中法蘭盤A1的左端外圓相配；所述的軸承端蓋A30及軸承端蓋B31分別對左支撐軸承33及埋入式軸承B29進行軸向定位。

所述的輸出總成包括風罩13、法蘭盤B14、軸流式風扇15、右支撐軸承16、動力輸出軸17、右端軸承座、埋入式軸承A19、法蘭盤A1、埋入式軸承C35、法蘭盤固定座22及底座20；所述的風罩13的形狀為喇叭口流線型；所述的法蘭盤B14為階梯狀，其中心開有階梯狀型孔，最大外圓所在端面開有通風孔，右端型孔與埋入式軸承A19的外圓相配，左端最大外圓處通過螺栓和鍵與調(diào)磁環(huán)I總成中的右端環(huán)A12剛性連接；所述的軸流式風扇15安裝在動力輸出軸17上，安裝位置位于右端軸承座與埋入式軸承A19之間；所述的右支撐軸承16為向心球軸承，其外圓與右端軸承座的型孔相配，其內(nèi)圓與動力輸出軸17的輸出端外圓相配；所述的動力輸出軸17為階梯軸，其左端外圓與埋入式軸承C35的內(nèi)孔相配，最大外圓處與內(nèi)磁圈II總成中的心軸B25的內(nèi)孔過盈配合；所述的右端軸承座上開有與右支撐軸承16外圓相配的型孔，底面剛性連接在底座20上，保證與左端軸承座34的型孔同心；所述的埋入式軸承A19的外圓與法蘭盤B14的型孔相配，其內(nèi)孔與法蘭盤C21的右端外圓相配；所述的法蘭盤A1為階梯狀，其中心開有階梯狀型孔，左端型孔與埋入式軸承C35的外圓相配，左端外圓與埋入式軸承B29的內(nèi)孔相配，右端最大外圓處通過螺栓及鍵與調(diào)磁環(huán)II總成中的左端環(huán)B28剛性連接，最大外圓所在端面處開有通風孔；所述的埋入式軸承C35為向心球軸承，其外圓與法蘭盤A1的左端型孔相配，其內(nèi)孔與動力輸出軸17的左端外圓相配；所述的法蘭盤固定座22的底部為平面，與底座20剛性連接，上部為半圓型，半圓型的底部開有鍵槽，與調(diào)磁環(huán)I總成中右端環(huán)A12的鍵槽通過鍵剛性連接，對右端環(huán)A12起固定作用；所述的底座20為平板，用于固定左端軸承座34、右端軸承座18及法蘭盤固定座22。

進一步地，所述的殼體3的材料為碳素鋼；所述的外軛鐵A4由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成，所述的外軛鐵B9由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的調(diào)磁極片A8由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的調(diào)磁極片B26由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的調(diào)磁極片B26由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的內(nèi)軛鐵A2由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的心軸B25材料為碳素鋼；所述的內(nèi)軛鐵B11由兩面絕緣的硅鋼片疊壓而成；所述的心軸A23的材料為碳素鋼；所述的法蘭盤C21的材料為碳素鋼；所述的風罩13由薄鐵皮制成；所述的底座20的材料為碳素鋼。

本實用新型的工作原理如下：

本實用新型將兩個單極同心式永磁齒輪級聯(lián)為一體的同心式永磁齒輪級聯(lián)傳動裝置，包括外磁圈總成、調(diào)磁環(huán)I總成、內(nèi)磁圈I總成、調(diào)磁環(huán)II總成、內(nèi)磁圈II總成、輸入總成及輸出總成等。其中外磁圈總成與調(diào)磁環(huán)I總成及調(diào)磁環(huán)II總成之間均存在一層均勻氣隙；調(diào)磁環(huán)I總成與內(nèi)磁圈I總成之間存在一層均勻氣隙；調(diào)磁環(huán)II總成與內(nèi)磁圈II總成之間也存在一層均勻氣隙。

動力源經(jīng)動力輸入軸32將動力(轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩)傳遞給輸入法蘭盤36，進而通過殼體3使永磁體B7及永磁體D27產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動并形成旋轉(zhuǎn)磁場；其中，永磁體B7產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場經(jīng)調(diào)磁環(huán)I總成中的調(diào)磁極片A8調(diào)制后，形成能與內(nèi)磁圈I總成中的永磁體C10相匹配的旋轉(zhuǎn)磁場，使內(nèi)磁圈I總成產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動；由于調(diào)磁環(huán)II總成與內(nèi)磁圈I總成通過螺栓剛性連接，因此調(diào)磁環(huán)II總成也產(chǎn)生與內(nèi)磁圈I總成大小及方向均相同的旋轉(zhuǎn)速度；永磁體D27產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場經(jīng)調(diào)磁環(huán)II總成中的調(diào)磁極片B26調(diào)制后形成能與內(nèi)磁圈II總成中的永磁體A5相匹配的旋轉(zhuǎn)磁場，使內(nèi)磁圈II總成產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過輸出總成中的動力輸出軸17將動力輸出。

軸流式風扇15固連接在動力輸出軸17的外圓表面，產(chǎn)生與動力輸出軸17相同的旋轉(zhuǎn)速度，可將空氣流從輸入法蘭盤36一側(cè)輸入，然后使空氣流通過輸入法蘭盤36、法蘭盤A1、心軸B25、法蘭盤C21及法蘭盤B14的通風孔并經(jīng)風罩13流出，將本實用新型的內(nèi)部熱量帶走。

若設(shè)永磁體D27的磁極對數(shù)為a₁，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為ω_a1；永磁體B7的磁極對數(shù)為a₂，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為ω_a2，且ω_a1＝ω_a2；調(diào)磁極片B26的極塊數(shù)為b₁，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為ω_b1，調(diào)磁極片A8的極塊數(shù)為b2，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為ω_b2；永磁體A5的磁極對數(shù)為c₁，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為ω_c1；永磁體C10的磁極對數(shù)為c₂，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為ω_c2，且ω_b1＝ω_c2；則有：

b₁＝a₁+c₁

b₂＝a₂+c₂

上式中“-”表示ω_c1與ω_a1的旋轉(zhuǎn)方向相反。

若設(shè)a₁＝17、b₁＝21、c₁＝4、a₂＝27、b₂＝31、c₂＝4、傳動比為i，則：

約為單極同心式永磁齒輪的8倍左右。

本實用新型不局限于本實施例，任何在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本實用新型的保護范圍。