一种双励磁双调制盘式永磁齿轮制造技术

本发明专利技术涉及磁力传动技术领域，提供一种双励磁双调制盘式永磁齿轮，包括：高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成；高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成之间形成三层气隙；所述高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成依次设置；或者，所述外调磁环总成、高速转子总成、内调磁环总成及低速转子总成依次设置。所述双励磁双调制盘式永磁齿轮采用第一种结构形式、第二种结构形式、第三种结构形式或第四种结构形式。本发明专利技术能够增加气隙磁密，提高永磁齿轮输出转矩及其转矩密度。高永磁齿轮输出转矩及其转矩密度。高永磁齿轮输出转矩及其转矩密度。

【技术实现步骤摘要】
一种双励磁双调制盘式永磁齿轮


[0001]本专利技术涉及磁力传动
，尤其涉及一种双励磁双调制盘式永磁齿轮。

技术介绍

[0002]机械齿轮是目前应用最广泛的变速传动装置，其主要作用是传递机构的运 动与动力。机械齿轮虽然具有结构简单、传递力矩大、传动效率高等优点，但 由于其采用直接硬耦合方式传递转速及转矩，因此不可避免地存在摩擦、磨损、 点蚀及胶合等缺陷，严重时甚至会出现齿裂或断齿现象。另外，机械齿轮还需 要润滑油，不仅提高了其维护及运行成本，而且所出现的跑、冒、滴、漏现象 还严重污染了运行工况环境。
[0003]永磁齿轮是一种依靠磁场耦合传递能量的装置，其在主、从动转子上安装 有磁极相互交错分布的永磁体。当主动转子转动时，在磁场力相斥或相吸的作 用下，带动从动转子随之转动，实现了转子间的无接触式能量传递，避免了机 械齿轮因刚性接触而产生的冲击与振动；同时，由于永磁齿轮属无接触式传动， 因此在运行时不需要润滑油，也不会产生机械齿轮所特有的齿面磨损、胶合及 断齿等现象。
[0004]永磁齿轮按照磁路结构可分为径向式永磁齿轮及轴向式永磁齿轮两种结 构。径向式永磁齿轮一般也可称之为同心式永磁齿轮或磁场调制式永磁齿轮， 其由三层转子及两层气隙构成。径向式永磁齿轮具有转矩密度大，传动效率高 等优点，但该结构的三层转子对同轴度要求较高，并且其调磁环结构复杂，导 致其制造成本较高，至今少有应用。
[0005]轴向式永磁齿轮又可称之为盘式永磁齿轮。与径向式永磁齿轮相比，盘式 永磁齿轮具有同轴度要求较低、调磁环易于制造等优点，但目前的盘式永磁齿 轮存在轴向漏磁大、转矩密度及运行效率低等缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决现有技术的目前的盘式永磁齿轮存在轴向漏磁大、转矩密 度及运行效率低等技术问题，提出一种双励磁双调制盘式永磁齿轮，以可增 加气隙磁密，提高永磁齿轮输出转矩及其转矩密度。
[0007]本专利技术提供了一种双励磁双调制盘式永磁齿轮，包括：高速转子总成、 内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成；
[0008]高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成之间形成三 层气隙；
[0009]所述高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成依次 设置；
[0010]或者，所述外调磁环总成、高速转子总成、内调磁环总成及低速转子总 成依次设置。
[0011]优选的，所述双励磁双调制盘式永磁齿轮采用第一种结构形式、第二种 结构形式、第三种结构形式或第四种结构形式。
[0012]优选的，所述第一种结构形式，采用依次设置的高速转子总成、内调磁 环总成、低
速转子总成及外调磁环总成；
[0013]所述高速转子总成，包括：高速转子基板(1)和高速永磁体(2)；所述 高速永磁体(2)沿高速转子基板(1)的圆周方向呈磁极交错式均匀排布， 并紧密镶嵌在高速转子基板(1)的端面；
[0014]所述内调磁环总成，包括：内调磁极块(3)、内调磁永磁体(5)和内调 磁基板(4)；所述内调磁极块(3)和内调磁永磁体(5)的个数相同，所述内 调磁极块(3)和内调磁永磁体(5)均沿内调磁基板(4)的圆周方向交错排布， 并紧密镶嵌在内调磁基板(4)的端面上；
[0015]所述低速转子总成，包括：低速永磁体(6)、低速调磁极块(8)和低速 转子基板(7)；所述低速永磁体(6)磁极相同，并和低速调磁极块(8)的个 数相同；所述低速永磁体(6)和低速调磁极块(8)沿低速转子基板(7)的圆 周方向交错排布，并紧密镶嵌在低速转子基板(7)的端面上；
[0016]所述外调磁环总成，包括；外调磁极块(9)、外调磁基板(10)和外调磁 永磁体(11)；所述外调磁极块(9)和外调磁永磁体(11)的个数相同，所 述外调磁极块(9)和外调磁永磁体(11)均沿外调磁基板(10)的圆周方向 均匀排布，并紧密镶嵌在外调磁基板(10)的端面上；
[0017]所述高速永磁体(2)与内调磁极块(3)的相对表面以气隙相隔；所述内 调磁极块(3)和低速永磁体(6)的相对表面以气隙相隔；所述低速永磁体(6) 和外调磁极块(9)的相对表面以气隙相隔。
[0018]优选的，所述高速转子基板(1)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述 高速永磁体(2)为扇形结构；
[0019]所述内调磁基板(4)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述内调磁极块 (3)为矩形或扇形结构，其材料采用铁磁体；所述内调磁永磁体(5)为扇形 或矩形结构；
[0020]所述低速转子基板(7)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述低速永磁 体(6)为扇形或矩形结构，所述低速调磁极块(8)为矩形或扇形结构；
[0021]所述外调磁基板(10)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述外调磁极 块(9)为扇形或矩形结构，其材料采用铁磁体；所述外调磁永磁体(11)为扇 形或矩形结构；
[0022]所述内调磁极块(3)和外调磁极块(9)的个数相同，均等于高速永磁 体(2)磁极对数和低速永磁体(6)磁极数之和。
[0023]优选的，所述第二种结构形式，采用依次设置的高速转子总成、内调磁 环总成、低速转子总成及外调磁环总成；
[0024]所述高速转子总成，包括：高速转子基板(1)和高速永磁体(2)；所述 高速永磁体(2)沿高速转子基板(1)的圆周方向呈磁极交错式均匀排布， 并紧密镶嵌在高速转子基板(1)的端面；
[0025]所述内调磁环总成，包括：内调磁极块(3)和内调磁基板(4)；所述内 调磁极块(3)沿内调磁基板(4)的圆周方向均匀排布，并紧密镶嵌在内调磁 基板(4)的端面上；
[0026]所述低速转子总成，包括：低速永磁体(6)和低速转子基板(7)；所述 低速永磁体(6)沿低速转子基板(7)的圆周方向呈磁极交错式均匀排布，并 紧密镶嵌在低速转子基板(7)的端面上；
[0027]所述外调磁环总成，包括；外调磁极块(9)和外调磁基板(10)；所述外 调磁极块
(9)均沿外调磁基板(10)的圆周方向均匀排布，并紧密镶嵌在外 调磁基板(10)的端面上；
[0028]所述高速永磁体(2)与内调磁极块(3)的相对表面以气隙相隔；所述内 调磁极块(3)和低速永磁体(6)的相对表面以气隙相隔；所述低速永磁体(6) 和外调磁极块(9)的相对表面以气隙相隔。
[0029]优选的，所述高速转子基板(1)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述 高速永磁体(2)为扇形结构；
[0030]所述内调磁基板(4)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述内调磁极块 (3)为矩形或扇形结构，其材料采用铁磁体；
[0031]所述低速转子基板(7)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述低速永磁 体(6)为扇形或矩形结构；
[0032]所述外调磁基板(10)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述外调磁极 块(9)为扇形或矩形结构，其材料采用铁磁体；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双励磁双调制盘式永磁齿轮，其特征在于，包括：高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成；高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成之间形成三层气隙；所述高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成依次设置；或者，所述外调磁环总成、高速转子总成、内调磁环总成及低速转子总成依次设置。2.根据权利要求1所述的双励磁双调制盘式永磁齿轮，其特征在于，所述双励磁双调制盘式永磁齿轮采用第一种结构形式、第二种结构形式、第三种结构形式或第四种结构形式。3.根据权利要求2所述的双励磁双调制盘式永磁齿轮，其特征在于，所述第一种结构形式，采用依次设置的高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成；所述高速转子总成，包括：高速转子基板(1)和高速永磁体(2)；所述高速永磁体(2)沿高速转子基板(1)的圆周方向呈磁极交错式均匀排布，并紧密镶嵌在高速转子基板(1)的端面；所述内调磁环总成，包括：内调磁极块(3)、内调磁永磁体(5)和内调磁基板(4)；所述内调磁极块(3)和内调磁永磁体(5)的个数相同，所述内调磁极块(3)和内调磁永磁体(5)均沿内调磁基板(4)的圆周方向交错排布，并紧密镶嵌在内调磁基板(4)的端面上；所述低速转子总成，包括：低速永磁体(6)、低速调磁极块(8)和低速转子基板(7)；所述低速永磁体(6)磁极相同，并和低速调磁极块(8)的个数相同；所述低速永磁体(6)和低速调磁极块(8)沿低速转子基板(7)的圆周方向交错排布，并紧密镶嵌在低速转子基板(7)的端面上；所述外调磁环总成，包括；外调磁极块(9)、外调磁基板(10)和外调磁永磁体(11)；所述外调磁极块(9)和外调磁永磁体(11)的个数相同，所述外调磁极块(9)和外调磁永磁体(11)均沿外调磁基板(10)的圆周方向均匀排布，并紧密镶嵌在外调磁基板(10)的端面上；所述高速永磁体(2)与内调磁极块(3)的相对表面以气隙相隔；所述内调磁极块(3)和低速永磁体(6)的相对表面以气隙相隔；所述低速永磁体(6)和外调磁极块(9)的相对表面以气隙相隔。4.根据权利要求3所述的双励磁双调制盘式永磁齿轮，其特征在于，所述高速转子基板(1)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述高速永磁体(2)为扇形结构；所述内调磁基板(4)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述内调磁极块(3)为矩形或扇形结构，其材料采用铁磁体；所述内调磁永磁体(5)为扇形或矩形结构；所述低速转子基板(7)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述低速永磁体(6)为扇形或矩形结构，所述低速调磁极块(8)为矩形或扇形结构；所述外调磁基板(10)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述外调磁极块(9)为扇形或矩形结构，其材料采用铁磁体；所述外调磁永磁体(11)为扇形或矩形结构；所述内调磁极块(3)和外调磁极块(9)的个数相同，均等于高速永磁体(2)磁极对数和低速永磁体(6)磁极数之和。5.根据权利要求2所述的双励磁双调制盘式永磁齿轮，其特征在于，所述第二种结构形式，采用依次设置的高速转子总成、内调磁环总成、低速转子总成及外调磁环总成；所述高速转子总成，包括：高速转子基板(1)和高速永磁体(2)；所述高速永磁体(2)沿高速转子基板(1)的圆周方向呈磁极交错式均匀排布，并紧密镶嵌在高速转子基板(1)的端
面；所述内调磁环总成，包括：内调磁极块(3)和内调磁基板(4)；所述内调磁极块(3)沿内调磁基板(4)的圆周方向均匀排布，并紧密镶嵌在内调磁基板(4)的端面上；所述低速转子总成，包括：低速永磁体(6)和低速转子基板(7)；所述低速永磁体(6)沿低速转子基板(7)的圆周方向呈磁极交错式均匀排布，并紧密镶嵌在低速转子基板(7)的端面上；所述外调磁环总成，包括；外调磁极块(9)和外调磁基板(10)；所述外调磁极块(9)均沿外调磁基板(10)的圆周方向均匀排布，并紧密镶嵌在外调磁基板(10)的端面上；所述高速永磁体(2)与内调磁极块(3)的相对表面以气隙相隔；所述内调磁极块(3)和低速永磁体(6)的相对表面以气隙相隔；所述低速永磁体(6)和外调磁极块(9)的相对表面以气隙相隔。6.根据权利要求5所述的双励磁双调制盘式永磁齿轮，其特征在于，所述高速转子基板(1)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述高速永磁体(2)为扇形结构；所述内调磁基板(4)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述内调磁极块(3)为矩形或扇形结构，其材料采用铁磁体；所述低速转子基板(7)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述低速永磁体(6)为扇形或矩形结构；所述外调磁基板(10)为圆盘式结构，其材料采用铁磁体；所述外调磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛研军，刘放，王大明，刘东宁，杨均悦，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：