專利名稱：一種圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于齒輪傳遞扭矩機械技術(shù)領(lǐng)域。具體地說涉及一種圓錐形永磁齒輪及其組合改變轉(zhuǎn)動軸傳遞方向的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的動力傳動技術(shù)中，產(chǎn)生了非齒輪接觸的“永磁齒輪”傳動技術(shù)。如《永磁機構(gòu)》(北京工業(yè)大學(xué)出版社)一書中49頁聯(lián)軸節(jié)技術(shù)和141頁永磁扭力閥門技術(shù)。這種永磁齒輪技術(shù)的優(yōu)點是內(nèi)齒與外齒不接觸，無摩擦阻力，無磨損，無噪聲。這種技術(shù)的缺點是不能在兩個輪軸之間傳遞動力，更不能改變轉(zhuǎn)動軸的傳遞方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種圓錐形永磁齒輪及永磁齒輪組，使轉(zhuǎn)動軸延伸方向得以改變。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，在非鐵磁性材料制成的圓錐形輪基邊緣斜面上，等間距地開有豁口，永磁體等間距異極相間隔排列在輪緣斜面上的豁口內(nèi)，其表面與圓錐形輪基光滑過渡，此處磁場強度在非鐵磁性輪緣上凸顯出來，形成永磁磁場的暗齒；
將上述兩個永磁齒大小相同、間距相等的圓錐形永磁齒輪斜面相對地安裝，兩個圓錐形永磁齒輪的永磁齒為異極相對應(yīng)，形成永磁齒輪組；永磁齒輪組中的一個圓錐形永磁齒輪轉(zhuǎn)動時，與相對應(yīng)的另一個圓錐形永磁齒輪之間發(fā)生位移，產(chǎn)生對應(yīng)異極齒相吸、相鄰?fù)瑯O齒相斥的轉(zhuǎn)動扭矩非接觸轉(zhuǎn)遞效果，使對應(yīng)的異極齒之間產(chǎn)生吸力，相鄰齒之間產(chǎn)生斥力，從而非接觸地傳遞了轉(zhuǎn)動扭矩，改變了轉(zhuǎn)動軸的延伸方向；永磁齒輪組中的兩個圓錐形永磁齒輪之間設(shè)有工作間隙。
所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，永磁體為硬磁材料，如釹鐵硼永磁材料。
所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，工作氣隙的設(shè)計原則是溫度膨脹和轉(zhuǎn)動離心力形變時兩輪之間不接觸。
所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，非鐵磁性材料為聚胺酯、聚四氟乙烯、銅或鋁合金。
所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，永磁齒輪組中的兩個圓錐形永磁齒輪的銳角之和與兩個轉(zhuǎn)動軸之間的夾角互為補角。
本發(fā)明提供的圓錐形永磁齒輪及其組合，使永磁齒輪能廣泛地應(yīng)用到機械傳動技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明與公知技術(shù)相比較，具有如下優(yōu)點1、齒輪之間無磨損、使用壽命長、安全可靠。
2、力學(xué)緩沖效果好。
3、加工制造工藝簡單。
4、綜合經(jīng)濟效果好。


圖1為本發(fā)明圓錐形永磁齒輪總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖2為圖1中沿A-A線的剖視示意圖。
圖3為兩個圓錐形永磁齒輪組合方式示意圖。
具體實施例本發(fā)明的圓錐形永磁齒輪，是在一由非鐵磁性材料制成圓錐形輪基邊緣斜面上，等間距地開有豁口，由硬磁材料制成的永磁體鑲嵌固定(如用螺栓等)在豁口內(nèi)，且相鄰兩個永磁體為異極安裝，其表面與圓錐形輪基光滑過渡。但此處磁場強度在非鐵磁性輪緣上凸顯出來，形成永磁磁場“暗齒”。該永磁體等間距異極相間隔排列在輪緣斜面上。
將上述兩個圓錐形永磁齒輪斜面相對地安裝，即形成本發(fā)明的圓錐形永磁齒輪組。兩個圓錐形磁齒輪的永磁齒大小相同、間距相等，皆為等間距異極相間隔排列。此時兩個圓錐形永磁齒輪的銳角之和與兩個轉(zhuǎn)動軸之間的夾角互為補角。兩個圓錐形永磁齒輪的異極齒相對應(yīng)，當(dāng)其中的一個圓錐形永磁齒輪轉(zhuǎn)動時，與相對應(yīng)的另一個圓錐形永磁齒輪之間發(fā)生位移，產(chǎn)生對應(yīng)異極齒相吸、相鄰?fù)瑯O齒相斥的轉(zhuǎn)動扭矩非接觸轉(zhuǎn)遞效果，使對應(yīng)的異極齒之間產(chǎn)生吸力，相鄰齒之間產(chǎn)生斥力，從而非接觸地傳遞了轉(zhuǎn)動扭矩，改變了轉(zhuǎn)動軸的延伸方向。
兩個圓錐形永磁齒輪之間的間隙越小，其相互吸力(斥力)越大。但在具體設(shè)計時要考慮溫度膨脹與轉(zhuǎn)動離心形變時兩輪不發(fā)生接觸碰撞。當(dāng)兩個圓錐形永磁齒輪斜面對應(yīng)安裝時，則兩個斜邊銳角之和就是轉(zhuǎn)向角度，兩圓錐斜面上的永磁齒間距相等，異極對應(yīng)，在各自的圓周上等間距異極相間隔排列。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明，而不應(yīng)被理解為是對本發(fā)明的限定。
請參閱圖1，是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖。從圖中可以看出，永磁體1等間距地鑲嵌在非鐵性材料(如但不限于聚胺酯、聚四氟乙烯、銅或鋁合金等。)制成的圓錐形輪基3的呈斜面的輪緣2的豁口內(nèi)，每相鄰的兩個永磁體1為異極排列。永磁體1的表面與輪基3的輪緣2光滑過渡，但此處的磁場強度在非鐵磁性輪緣2上凸顯出來，形成永磁磁場“暗齒”。永磁體1由硬磁材料(如但不限于釹鐵硼永磁體等)制造。永磁體1在輪緣2上的長度及其間距要綜合考慮轉(zhuǎn)動扭矩、振動頻率、咬合精度等等，兩輪之間的間隙要綜合使用溫度、離心力變形等因素進行設(shè)計(該些設(shè)計因素是設(shè)計制作齒輪時必需考慮的因素，因而是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的普通技術(shù)，對此不作詳細描述)。在圓錐形永磁齒輪的中央設(shè)有轉(zhuǎn)動軸孔4。
結(jié)合圖2描述圓錐形永磁齒輪的剖面梯形形狀，上輪基面3a，下輪基面3b與(左右)輪緣2組成正梯形斷面。永磁體1鑲嵌固定在輪緣2的豁口內(nèi)。
請參閱圖3，是本發(fā)明兩個圓錐形永磁磁齒輪裝配組合示意圖。兩個圓錐形永磁齒輪的永磁齒大小相同、間距相等，皆為等間距異極相間隔排列。從圖中可以看出，圓錐形永磁齒輪5的銳角5a與圓錐形永磁齒輪6的銳角6a對應(yīng)，兩角之和與圓錐形永磁齒輪5的軸心線5b與圓錐形永磁齒輪6的軸心線6b之間的夾角互為補角。在設(shè)計兩個圓錐形永磁齒輪之間的間隙7時，要綜合考慮兩個永磁齒輪的溫度膨脹和轉(zhuǎn)動離心形變時兩輪不發(fā)生接觸碰撞。當(dāng)其中的一個圓錐形磁齒輪轉(zhuǎn)動時，對應(yīng)的異極齒之間將產(chǎn)生吸力，相鄰?fù)瑯O齒之間將產(chǎn)生斥力，從而非接觸地傳遞了扭矩，帶動了另一個圓錐形永磁齒輪轉(zhuǎn)動，并改變了另一個轉(zhuǎn)動軸的延伸角度。
權(quán)利要求
1.一種圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，在非鐵磁性材料制成的圓錐形輪基邊緣斜面上，等間距地開有豁口，永磁體等間距異極相間隔排列在輪緣斜面上的豁口內(nèi)，其表面與圓錐形輪基光滑過渡，此處磁場強度在非鐵磁性輪緣上凸顯出來，形成永磁磁場的暗齒；將上述兩個永磁齒大小相同、間距相等的圓錐形永磁齒輪斜面相對地安裝，兩個圓錐形永磁齒輪的永磁齒為異極相對應(yīng)，形成永磁齒輪組；永磁齒輪組中的一個圓錐形永磁齒輪轉(zhuǎn)動時，與相對應(yīng)的另一個圓錐形永磁齒輪之間發(fā)生位移，產(chǎn)生對應(yīng)異極齒相吸、相鄰?fù)瑯O齒相斥的轉(zhuǎn)動扭矩非接觸轉(zhuǎn)遞效果，使對應(yīng)的異極齒之間產(chǎn)生吸力，相鄰齒之間產(chǎn)生斥力，從而非接觸地傳遞了轉(zhuǎn)動扭矩，改變了轉(zhuǎn)動軸的延伸方向；永磁齒輪組中的兩個圓錐形永磁齒輪之間設(shè)有工作間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，永磁體為釹鐵硼永磁材料。
3.如權(quán)利要求1所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，工作氣隙的設(shè)計原則是溫度膨脹和轉(zhuǎn)動離心力形變時兩輪之間不接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，非鐵磁性材料為聚胺酯、聚四氟乙烯、銅或鋁合金。
5.如權(quán)利要求1所述的圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，其中，永磁齒輪組中的兩個圓錐形永磁齒輪的銳角之和與兩個轉(zhuǎn)動軸之間的夾角互為補角。
全文摘要
一種圓錐形永磁齒輪及其永磁齒輪組，在非鐵磁性材料制成的圓錐形輪基邊緣斜面上，等間距地開有豁口，永磁體等間距異極相間隔排列在輪緣斜面上的豁口內(nèi)，其表面與圓錐形輪基光滑過渡，此處磁場強度在非鐵磁性輪緣上凸顯出來，形成永磁磁場的暗齒；將上述兩個圓錐形永磁齒輪的永磁齒輪為異極相對應(yīng)，形成永磁齒輪組；永磁齒輪組中的一個圓錐形永磁齒輪轉(zhuǎn)動時，與相對應(yīng)的另一個圓錐形永磁齒輪之間發(fā)生位移，產(chǎn)生對應(yīng)異極齒相吸、相鄰?fù)瑯O齒相斥的轉(zhuǎn)動扭矩非接觸轉(zhuǎn)遞效果，使對應(yīng)的異極齒之間產(chǎn)生吸力，相鄰齒之間產(chǎn)生斥力，從而非接觸地傳遞了轉(zhuǎn)動扭矩，改變了轉(zhuǎn)動軸的延伸方向；永磁齒輪組中的兩個圓錐形永磁齒輪之間設(shè)有工作間隙。
文檔編號F16H55/17GK1920340SQ20061011295
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者李嶺群 申請人:李嶺群