永磁齒輪變速器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】永磁齒輪變速器。現(xiàn)有的永磁齒輪變速器大多用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)穿過(guò)氣隙把主、從動(dòng)軸耦合在一起，通過(guò)直接的磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)不接觸傳動(dòng)。這類(lèi)磁性齒輪變速器的缺陷是：磁體利用率低，轉(zhuǎn)矩小，傳動(dòng)比小，噪音大。本發(fā)明方法包括：殼體（4），所述的殼體內(nèi)具有定（3）子，所述的定子相嵌于徑向同軸心的內(nèi)轉(zhuǎn)子（1）和外轉(zhuǎn)子（2）之間；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子包括鐵磁軸（12），所述的鐵磁軸內(nèi)具有兩層永磁體A（11）；所述的外轉(zhuǎn)子包括一組N、S極相間排列的永磁體B（21）；所述的定子包括外向定子層（31）和內(nèi)向定子層（32）。本發(fā)明用于變速器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】永磁齒輪變速器
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種永磁齒輪變速器。
[0002]【背景技術(shù)】:
現(xiàn)有齒輪變速器基本都是機(jī)械齒輪嚙合直接接觸式，缺點(diǎn)是效率低，噪音大，需要潤(rùn)滑，易損壞等?，F(xiàn)有的永磁齒輪變速器大多用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)穿過(guò)氣隙把主、從動(dòng)軸耦合在一起，通過(guò)直接的磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)不接觸傳動(dòng)。這類(lèi)磁性齒輪變速器的缺陷是:磁體利用率低，轉(zhuǎn)矩小，傳動(dòng)比小，噪音大。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有的齒輪和永磁齒輪的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種永磁齒輪變速器，通過(guò)磁場(chǎng)諧波調(diào)制的方法，提高永磁體利用率，形成大變比、大轉(zhuǎn)矩的、低噪音的機(jī)械傳動(dòng)。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種永磁齒輪變速器。
[0005]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種永磁齒輪變速器，其組成包括:殼體，所述的殼體內(nèi)具有定子，所述的定子相嵌于徑向同軸心的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子包括鐵磁軸，所述的鐵磁軸上具有兩層N、S極相間排列的永磁體A ;所述的外轉(zhuǎn)子包括一組N、S極相間排列的永磁體B ;所述的定子包括外向定子層和內(nèi)向定子層，所述的外向定子層將所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子外層的永磁體與外轉(zhuǎn)子的永磁體構(gòu)成導(dǎo)磁映射，所述的內(nèi)向定子層將內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體與外轉(zhuǎn)子的永磁體構(gòu)成導(dǎo)磁映射。
[0006]所述的永磁齒輪變速器，所述的外轉(zhuǎn)子通過(guò)弱磁支架連接于殼體，所述的定子通過(guò)弱磁固定架連接于殼體。
[0007]所述的永磁齒輪變速器，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子還具有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子基座為一體，所述的永磁體A成對(duì)的安裝于所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子基座內(nèi)。
[0008]所述的永磁齒輪變速器，所述的外轉(zhuǎn)子還具有外轉(zhuǎn)子軸，所述的外轉(zhuǎn)子軸與外轉(zhuǎn)子基座為一體，所述的永磁體B的N、S極相間排列于所述的外轉(zhuǎn)子基座內(nèi)。
[0009]所述的永磁齒輪變速器，所述的內(nèi)向定子層和外向定子層分別為一組鐵磁條，所述的鐵磁條的兩端為弧形。
[0010]所述的永磁齒輪變速器，所述的定子還具有定子軸，所述的定子軸與定子基座為一體，所述的鐵磁條安裝在所述的定子基座內(nèi)。
[0011]所述的永磁齒輪變速器，所述的定子通過(guò)定子基座與所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸承樞接。
[0012]所述的永磁齒輪變速器，所述的定子通過(guò)定子基座與所述的外轉(zhuǎn)子的軸承樞接。
[0013]所述的外轉(zhuǎn)子的永磁體B的個(gè)數(shù)與所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體A的個(gè)數(shù)不同。
[0014]有益效果:
本發(fā)明本發(fā)明采用雙層定子雙層高速轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，大大提高永磁體利用率的同時(shí)，形成大變比、大轉(zhuǎn)矩的、低噪音的機(jī)械傳動(dòng)。另外雙層設(shè)計(jì)和材料選擇也減少磁滯損耗。
[0015]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明實(shí)例的水平剖視圖。[0016]圖2是圖1中A向剖視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的三維立體圖。
[0018]圖4是本發(fā)明實(shí)例低速向高速端傳動(dòng)功能狀態(tài)I示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明實(shí)例低速向高速端傳動(dòng)功能狀態(tài)2示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明實(shí)例低速向高速端傳動(dòng)功能狀態(tài)3示意圖。
[0021]圖7是本發(fā)明實(shí)例低速向高速端傳動(dòng)功能狀態(tài)4示意圖。
[0022]圖8是本發(fā)明實(shí)例高速向低速端傳動(dòng)功能狀態(tài)I示意圖。
[0023]圖9是本發(fā)明實(shí)例高速向低速端傳動(dòng)功能狀態(tài)2示意圖。
[0024]圖10是本發(fā)明實(shí)例高速向低速端傳動(dòng)功能狀態(tài)3示意圖。
[0025]圖11是本發(fā)明實(shí)例高速向低速端傳動(dòng)功能狀態(tài)4示意圖。
[0026]圖中:1.內(nèi)轉(zhuǎn)子；11.永磁體A ; 12.鐵磁軸；2.外轉(zhuǎn)子；21.永磁體B ;22.弱磁支架；3.定子；31.外向定子層；32.內(nèi)向定子層；33.弱磁固定架；4.殼體。
[0027]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種永磁齒輪變速器，其組成包括:殼體4，所述的殼體內(nèi)具有定3子，所述的定子相嵌于徑向同軸心的內(nèi)轉(zhuǎn)子I和外轉(zhuǎn)子2之間；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子包括鐵磁軸12，所述的鐵磁軸上具有兩層N、S極相間排列的永磁體A (圖中件號(hào)為11);所述的外轉(zhuǎn)子包括一組N、S極相間排列的永磁體B (圖中件號(hào)為21);所述的定子包括外向定子層31和內(nèi)向定子層32，所述的外向定子層將所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子外層的永磁體與外轉(zhuǎn)子的永磁體構(gòu)成導(dǎo)磁映射，所述的內(nèi)向定子層將內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體與外轉(zhuǎn)子的永磁體構(gòu)成導(dǎo)磁映射。
[0028]兩層所述的永磁體A錯(cuò)開(kāi)180°電角度。
[0029]實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的永磁齒輪變速器，所述的外轉(zhuǎn)子通過(guò)弱磁支架22連接于殼體，所述的定子通過(guò)弱磁固定架33連接于殼體。
[0030]實(shí)施例3:
根據(jù)實(shí)施例1或2所述的永磁齒輪變速器，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子還具有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子基座為一體，所述的永磁體A成對(duì)的安裝于所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子基座內(nèi)。
[0031]實(shí)施例4:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3所述的永磁齒輪變速器，所述的外轉(zhuǎn)子還具有外轉(zhuǎn)子軸，所述的外轉(zhuǎn)子軸與外轉(zhuǎn)子基座為一體，所述的永磁體B的N、S極相間排列于所述的外轉(zhuǎn)子基座內(nèi)。
[0032]實(shí)施例5:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4所述的永磁齒輪變速器，所述的內(nèi)向定子層和外向定子層分別為一組鐵磁條，所述的鐵磁條的兩端為弧形，所述的鐵磁條構(gòu)成所述的外轉(zhuǎn)子到所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體映射。
[0033]實(shí)施例6:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5所述的永磁齒輪變速器，所述的定子還具有定子軸，所述的定子軸與定子基座為一體，所述的鐵磁條安裝在所述的定子基座內(nèi)。
[0034]實(shí)施例7:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5或6所述的永磁齒輪變速器，所述的定子通過(guò)定子基座與所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸承樞接。
[0035]實(shí)施例8:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5或6或7所述的永磁齒輪變速器，所述的定子通過(guò)定子基座與所述的外轉(zhuǎn)子的軸承樞接。
[0036]實(shí)施例9:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5或5或6或7或8所述的永磁齒輪變速器，所述的外轉(zhuǎn)子的永磁體B的個(gè)數(shù)與所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體A的個(gè)數(shù)不同。
[0037]實(shí)施例10:
根據(jù)實(shí)施例1或2或3或4或5或5或6或7或8或9所述的永磁齒輪變速器，所述的永磁體B的個(gè)數(shù)為40，以N、S極相間排列；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子單層磁極為I對(duì)，則外向定子層和內(nèi)向定子層3為19個(gè)，其結(jié)構(gòu)示意圖如附圖3所示。
[0038]此結(jié)構(gòu)中，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的永磁體A和永磁體B在定子的作用下都是處于耦合狀態(tài)。內(nèi)轉(zhuǎn)子上半圓N極通過(guò)定子的外向定子層與外轉(zhuǎn)子的S極相I禹合，內(nèi)轉(zhuǎn)子下半圓S極通過(guò)定子的外向定子層與外轉(zhuǎn)子的N極相I禹合；內(nèi)轉(zhuǎn)子上半圓S極通過(guò)定子的內(nèi)向定子層與外轉(zhuǎn)子的N極相I禹合，內(nèi)轉(zhuǎn)子下半圓N極通過(guò)定子的內(nèi)向定子層與外轉(zhuǎn)子的S極相I禹合。
[0039]此結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)高低速雙向傳動(dòng)，兩個(gè)方向的運(yùn)行原理分別是:低速向高速端傳動(dòng)時(shí)采用同步電機(jī)原理；高速向低速端傳動(dòng)時(shí)采用步進(jìn)電機(jī)原理。
[0040]低速向高速端傳動(dòng)過(guò)程為:
當(dāng)?shù)退傧蚋咚俣藗鲃?dòng)時(shí)，所述的外轉(zhuǎn)子為低速轉(zhuǎn)子，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子為高速轉(zhuǎn)子，通過(guò)定子調(diào)制產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁耦合力，驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程如附圖4-附圖7所示，圖中能見(jiàn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極為上層內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極，通過(guò)雙層定子層與外轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)；下層內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極與能見(jiàn)的上層內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極相反設(shè)置，所以上層內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子發(fā)生耦合作用時(shí)，下層內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子也同時(shí)發(fā)生耦合作用，使之處于平衡狀態(tài)。
[0041]高速向低速端傳動(dòng)過(guò)程為:
當(dāng)高速向低速端傳動(dòng)時(shí)，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子為高速轉(zhuǎn)子，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子為高速轉(zhuǎn)子，通過(guò)定子調(diào)制產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁耦合力，驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程如附圖8-附圖11所示，圖中能見(jiàn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極為上層內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極，通過(guò)雙層定子層與外轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)；下層內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極與能見(jiàn)的上層內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極相反設(shè)置，所以上層內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子發(fā)生耦合作用時(shí)，下層內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子也同時(shí)發(fā)生耦合作用，使之處于平衡狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁齒輪變速器，其組成包括:殼體，其特征是:所述的殼體內(nèi)具有定子，所述的定子相嵌于徑向同軸心的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子包括鐵磁軸，所述的鐵磁軸上具有兩層N、S極相間排列的永磁體A ;所述的外轉(zhuǎn)子包括一組N、S極相間排列的永磁體B;所述的定子包括外向定子層和內(nèi)向定子層，所述的外向定子層將所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子外層的永磁體與外轉(zhuǎn)子的永磁體構(gòu)成導(dǎo)磁映射，所述的內(nèi)向定子層將內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體與外轉(zhuǎn)子的永磁體構(gòu)成導(dǎo)磁映射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的永磁齒輪變速器，所述的外轉(zhuǎn)子通過(guò)弱磁支架連接于殼體，所述的定子通過(guò)弱磁固定架連接于殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子還具有內(nèi)轉(zhuǎn)子軸，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子基座為一體，所述的永磁體A成對(duì)的安裝于所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子基座內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的外轉(zhuǎn)子還具有外轉(zhuǎn)子軸，所述的外轉(zhuǎn)子軸與外轉(zhuǎn)子基座為一體，所述的永磁體B的N、S極相間排列于所述的外轉(zhuǎn)子基座內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的內(nèi)向定子層和外向定子層分別為一組鐵磁條，所述的鐵磁條的兩端為弧形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的定子還具有定子軸，所述的定子軸與定子基座為一體，所述的鐵磁條安裝在所述的定子基座內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的定子通過(guò)定子基座與所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸承樞接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的定子通過(guò)定子基座與所述的外轉(zhuǎn)子的軸承樞接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的永磁齒輪變速器，其特征是:所述的外轉(zhuǎn)子的永磁體B的個(gè)數(shù)與所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體A的個(gè)數(shù)不同。
【文檔編號(hào)】H02K16/02GK103647379SQ201310725800
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張益盛, 付明龍, 陳雪原, 張威 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)空氣動(dòng)力研究院