磁场调制式永磁齿轮制造技术

磁场调制式永磁齿轮，属于永磁齿轮技术领域。本实用新型专利技术为了解决永磁齿轮的永磁体端部漏磁由于没被充分利用，而造成永磁体的利用率低的问题。它内转子轭与外转子轭之间为气隙，内转子轭的外侧壁表面沿圆周方向布设2N1块内转子永磁体，相邻内转子永磁体的极性相反；外转子轭的内侧壁表面沿圆周方向布设2N2块外转子永磁体，相邻外转子永磁体的极性相反；调磁环固定嵌放在内转子轭与外转子轭之间，调磁环侧壁的轴向截面为工字形，其工字形的中间竖直段与内转子轭和外转子轭在轴向的位置相对应，工字形的上水平段和下水平段在内转子轭和外转子轭的轴向的两端沿径向延伸。本实用新型专利技术为一种永磁齿轮。

Magnetic field modulation type permanent magnetic gear

The magnetic field modulation type permanent magnetic gear belongs to the technical field of permanent magnetic gear. The utility model solves the problem that the utilization rate of the permanent magnet is low because the magnetic flux leakage at the end of the permanent magnet of the permanent magnetic gear is not fully utilized. The air gap between the inner rotor yoke and the outer rotor yoke, the lateral wall surface along the circumferential direction of the rotor yoke arranged inside the 2N1 block rotor permanent magnet rotor permanent magnet in adjacent polarity opposite; the medial wall of the outer surface of the rotor yoke along the circumferential direction of the layout of 2N2 block outer rotor permanent magnet, the adjacent polar rotor permanent magnets are opposite; fixed on the rotor profile magnetic yoke and the outer rotor yoke, the axial section of the side wall of the magnetic ring tone is I-shaped, the I-shaped middle vertical section and the inner rotor and the outer rotor yoke yoke in the axial position relative to the horizontal I-shaped section and horizontal section, both ends the axial rotor yoke and the outer rotor yoke along the radial extension. The utility model relates to a permanent magnetic gear.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁场调制式永磁齿轮，属于永磁齿轮

技术介绍
永磁齿轮与机械齿轮类似，都是一种动力传递机构。相比于机械齿轮，永磁齿轮的输入端与输出端由于没有物理接触，而具有特殊的优势，即：1）降低噪声和振动；2）无需润滑，可减少维护，增加可靠性；3）具有过载保护能力；4）由于输入端和输出端的无接触性的特点，在有毒、有害流体泵类驱动中有巨大优势。永磁齿轮通过调整其内外转子上永磁体的个数，就可以获得不同的传动比。现有的永磁齿轮中，由于永磁体的端部漏磁没被充分利用，造成永磁体的利用率低。
技术实现思路
本技术目的是为了解决永磁齿轮的永磁体端部漏磁由于没被充分利用，而造成永磁体的利用率低的问题，提供了一种磁场调制式永磁齿轮。本技术所述磁场调制式永磁齿轮，它包括内转子轭、2N1块内转子永磁体、外转子轭和2N2块外转子永磁体，N1和N2均为正整数，且N2>N1；它还包括调磁环，内转子轭与外转子轭之间为气隙，内转子轭的外侧壁表面沿圆周方向布设2N1块内转子永磁体，相邻内转子永磁体的极性相反；外转子轭的内侧壁表面沿圆周方向布设2N2块外转子永磁体，相邻外转子永磁体的极性相反；调磁环固定嵌放在内转子轭与外转子轭之间，并且与内转子轭之间形成内层气隙，与外转子轭之间形成外层气隙，调磁环侧壁的轴向截面为工字形，其工字形的中间竖直段与内转子轭和外转子轭在轴向的位置相对应，工字形的上水平段和下水平段在内转子轭和外转子轭的轴向的两端沿径向延伸；调磁环由N1+N2块铁心块和N1+N2块非导磁块组成，铁心块和非导磁块沿圆周方向相间隔设置。调磁环侧壁轴向截面的工字形上水平段和下水平段的长度相同，该上水平段内径与内转子轭的外径相同，上水平段外径与外转子轭的内径相同。它还包括外壳，内转子轭、外转子轭和调磁环均设置在外壳内，调磁环固定在外壳上。内转子轭、外转子轭和调磁环均为由硅钢片沿轴向叠压而成。本技术的优点：本技术对现有永磁齿轮的结构进行了改进，它充分利用了内转子轭和外转子轭上永磁体的端部漏磁，通过增加调磁环的方式，为内转子永磁体和外转子永磁体在端部的漏磁提供了磁路，使其端部漏磁沿着调磁环走。调磁环的侧壁的轴向截面为工字形，能够覆盖内外转子永磁体的端部，对端部漏磁的调制达到了更好的效果。本技术提高了永磁体的利用率，并能够极大提高齿轮的转矩密度。本技术所述永磁齿轮的转矩传递平稳性高。附图说明图1是本技术所述磁场调制式永磁齿轮的结构示意图；图2是调磁环的铁心块和非导磁块的排布示意图；图3是内转子永磁体、外转子永磁体和调磁环的位置对应关系示意图；图4是磁场调制式永磁齿轮的立体结构图。具体实施方式具体实施方式一：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述磁场调制式永磁齿轮，它包括内转子轭1、2N1块内转子永磁体2、外转子轭3和2N2块外转子永磁体4，N1和N2均为正整数，且N2>N1；它还包括调磁环5，内转子轭1与外转子轭3之间为气隙，内转子轭1的外侧壁表面沿圆周方向布设2N1块内转子永磁体2，相邻内转子永磁体2的极性相反；外转子轭3的内侧壁表面沿圆周方向布设2N2块外转子永磁体4，相邻外转子永磁体4的极性相反；调磁环5固定嵌放在内转子轭1与外转子轭3之间，并且与内转子轭1之间形成内层气隙，与外转子轭3之间形成外层气隙，调磁环5侧壁的轴向截面为工字形，其工字形的中间竖直段与内转子轭1和外转子轭3在轴向的位置相对应，工字形的上水平段和下水平段在内转子轭1和外转子轭3的轴向的两端沿径向延伸；调磁环5由N1+N2块铁心块5-1和N1+N2块非导磁块5-2组成，铁心块5-1和非导磁块5-2沿圆周方向相间隔设置。本实施方式中，在径向上，调磁环5与内转子轭1和外转子轭3分别形成内外两层气隙；在轴向上，调磁环5与相应永磁体的端部形成气隙。内转子永磁体2和外转子永磁体4产生的磁场经过调磁环5的调制后在在气隙内相互作用，即实现齿轮转矩的平稳传递。所述永磁齿轮的传动比为N2：N1。内转子轭1和外转子轭3上的永磁体均为表贴式。本技术的工作原理是：具有p对永磁磁极的转子以速度Ωr旋转时，永磁体所产生的磁场经过静止的调磁环调制后，假定调磁环调磁铁心数为ns，在气隙中形成一空间分布磁场，该磁场在半径为r，空间角度为θ处的磁感应强度径向分量Br(r,θ)可表示为：Br(r,θ)=(Σm=1,3,5,...brm(r)cos(mp(θ-Ωrt)+mpθ0)×(λr0(r)+Σj=1,2,3,...λrj(r)cos(jnsθ)),(1)]]>其中：brm为没有调磁铁心时气隙磁场磁感应强度径向分量傅立叶系数；t为时间变量；θ0为初始空间相位角；λr0为调磁环磁导平均值；λrj为引入调磁铁心后,调磁铁心对磁场径向分量调制函数的傅立叶分解系数。通过变换,式(1)可以写成如下形式：Br(r,θ)=λr0Σm=1,3,5,...brm(r)cos(mp(θ-Ωrt)+mpθ0)+12Σm=1,3,5,...Σj=1,2,3,...λrj(r)brm(r)cos((mp+jns)(θ-mpΩrmp+jnst)+mpθ0)+12Σm=1,3,5,...Σj=1,2,3,...λrjbrm(r)cos((mp-jns)(θ-mpΩrmp+jnst)+mpθ0),---(2)]]>从谐波分析的角度看，式(2)中余弦函数内空间角度θ的系数表征的是谐波次数。综合式(2)中空间角度θ的系数,该气隙磁场所包含的各次谐波磁场次数可统一表示为：pm,k=|mp+kns|m=1,3,5,...,∞k=0,±1,±2,±3,...±∞,---(3)]]>同理从谐波分析的角度看，式(2)中余弦函数内时间变量t的系数表征的是谐波磁场对应的旋转速度。综合式(2)中时间变量t的系数，该气隙磁场所包含的各次谐波磁场对应旋转速度可统一表示为：Ωm,k=mpmp+knsΩrm=1,3,5,...,∞k=0,±1,±2,&PlusM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场调制式永磁齿轮，它包括内转子轭（1）、2N1块内转子永磁体（2）、外转子轭（3）和2N2块外转子永磁体（4），N1和N2均为正整数，且N2>N1；其特征在于，它还包括调磁环（5），内转子轭（1）与外转子轭（3）之间为气隙，内转子轭（1）的外侧壁表面沿圆周方向布设2N1块内转子永磁体（2），相邻内转子永磁体（2）的极性相反；外转子轭（3）的内侧壁表面沿圆周方向布设2N2块外转子永磁体（4），相邻外转子永磁体（4）的极性相反；调磁环（5）固定嵌放在内转子轭（1）与外转子轭（3）之间，并且与内转子轭（1）之间形成内层气隙，与外转子轭（3）之间形成外层气隙，调磁环（5）侧壁的轴向截面为工字形，其工字形的中间竖直段与内转子轭（1）和外转子轭（3）在轴向的位置相对应，工字形的上水平段和下水平段在内转子轭（1）和外转子轭（3）的轴向的两端沿径向延伸；调磁环（5）由N1+N2块铁心块（5‑1）和N1+N2块非导磁块（5‑2）组成，铁心块（5‑1）和非导磁块（5‑2）沿圆周方向相间隔设置。

【技术特征摘要】
1.一种磁场调制式永磁齿轮，它包括内转子轭（1）、2N1块内转子永磁体（2）、外
转子轭（3）和2N2块外转子永磁体（4），N1和N2均为正整数，且N2>N1；其特征在于，它
还包括调磁环（5），
内转子轭（1）与外转子轭（3）之间为气隙，内转子轭（1）的外侧壁表面沿圆周方向
布设2N1块内转子永磁体（2），相邻内转子永磁体（2）的极性相反；外转子轭（3）的内
侧壁表面沿圆周方向布设2N2块外转子永磁体（4），相邻外转子永磁体（4）的极性相反；
调磁环（5）固定嵌放在内转子轭（1）与外转子轭（3）之间，并且与内转子轭（1）之间
形成内层气隙，与外转子轭（3）之间形成外层气隙，调磁环（5）侧壁的轴向截面为工字
形，其工字形的中间竖直段与内转子轭（1）和外转子轭（3）在轴向的位置相对应，工字
形的上水平段和下水平段在内...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢颖，吕森，连国一，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23