雙方向激磁的軸向永磁齒輪的制作方法
【專(zhuān)利摘要】雙方向激磁的軸向永磁齒輪，屬于永磁齒輪【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有永磁齒輪制造安裝難度大的問(wèn)題。它包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子、定子和轉(zhuǎn)軸，定子和轉(zhuǎn)子的設(shè)置采用了軸向式結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)子徑向和軸向兩個(gè)方向?qū)Т诺拇配撋显O(shè)置了徑向和軸向兩個(gè)方向激磁的永磁體，使兩個(gè)方向激磁的永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)互不影響，它能夠在不增加整個(gè)裝置的體積，不改變傳動(dòng)比的情況下增大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，從而增大整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)矩密度。本實(shí)用新型為一種永磁齒輪。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙方向激磁的軸向永磁齒輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及雙方向激磁的軸向永磁齒輪,屬于永磁齒輪【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁齒輪是一種高效的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。相比于機(jī)械齒輪，永磁齒輪的輸入端與輸出端依靠永磁材料產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，沒(méi)有物理接觸，因而具有特殊的優(yōu)勢(shì)，具體如下:I)傳動(dòng)平穩(wěn)，低噪聲和振動(dòng)；2)無(wú)需潤(rùn)滑，可減少維護(hù)，增加可靠性；3)具有過(guò)載保護(hù)能力；4)由于輸入端和輸出端存在物理隔離，可用于有毒、有害流體泵類(lèi)驅(qū)動(dòng)。同時(shí)永磁齒輪通過(guò)調(diào)整其兩個(gè)轉(zhuǎn)子上永磁體的個(gè)數(shù)，就可以獲得不同的傳動(dòng)比。
[0003]現(xiàn)有的永磁齒輪中，其轉(zhuǎn)子和定子的設(shè)置方式絕大多數(shù)為同心式，這給齒輪的安裝制造造成了極大的困難，限制了永磁齒輪的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有永磁齒輪制造安裝難度大的問(wèn)題，提供了一種雙方向激磁的軸向永磁齒輪。
[0005]本實(shí)用新型所述雙方向激磁的軸向永磁齒輪，它包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子、定子和轉(zhuǎn)軸，定子的內(nèi)環(huán)端居中套接在轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承連接，定子由依次由內(nèi)向外連接的內(nèi)調(diào)磁環(huán)、非導(dǎo)磁圓環(huán)和外調(diào)磁環(huán)組成階梯圓環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)調(diào)磁環(huán)和外調(diào)磁環(huán)側(cè)壁的軸向切面均呈T形，并且T形切面的水平段居于圓環(huán)外端，內(nèi)調(diào)磁環(huán)的外環(huán)、非導(dǎo)磁圓環(huán)及外調(diào)磁環(huán)的內(nèi)環(huán)的軸向長(zhǎng)度相行，并且軸向的兩個(gè)端面分別處于同一平面上；
[0006]兩個(gè)轉(zhuǎn)子呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于定子的兩側(cè)，并且嵌放在定子的階梯結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)轉(zhuǎn)子與定子之間形成氣隙；
[0007]每個(gè)轉(zhuǎn)子由軸向?qū)Т糯配?、徑向?qū)Т糯配?、軸向激磁永磁體和徑向激磁永磁體組成，軸向?qū)Т糯配?、徑向?qū)Т糯配?、軸向激磁永磁體和徑向激磁永磁體均為圓環(huán)形，軸向?qū)Т糯配撎捉庸潭ㄔ谵D(zhuǎn)軸上，徑向?qū)Т糯配摰膬?nèi)環(huán)表面與軸向?qū)Т糯配摰耐猸h(huán)表面固定連接，徑向激磁永磁體的內(nèi)環(huán)表面與徑向?qū)Т糯配摰耐猸h(huán)表面固定連接,軸向?qū)Т糯配?、徑向?qū)Т糯配撆c徑向激磁永磁體的軸向長(zhǎng)度相同，外側(cè)端面處于同一水平面上，并且該外側(cè)端面與定子的外調(diào)磁環(huán)外環(huán)端面處于同一水平面上；軸向激磁永磁體固定于軸向?qū)Т糯配摽拷ㄗ右粋?cè)的端面上，并且套接固定在轉(zhuǎn)軸上，軸向激磁永磁體與軸向?qū)Т糯配摰耐鈴较嗤?；軸向激磁永磁體嵌放在內(nèi)調(diào)磁環(huán)的T型空間內(nèi)，徑向?qū)Т糯配摵蛷较蚣ご庞来朋w嵌放在外調(diào)磁環(huán)的T型空間內(nèi)；
[0008]兩個(gè)轉(zhuǎn)子中一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向激磁永磁體和徑向激磁永磁體分別由塊永磁體沿圓周方向緊密排列形成，兩個(gè)轉(zhuǎn)子中另一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向激磁永磁體和徑向激磁永磁體分別由2N2塊永磁體沿圓周方向緊密排列形成；徑向激磁永磁體的所有永磁體均沿徑向充磁，并且相鄰永磁體的充磁方向相反；軸向激磁永磁體的所有永磁體均沿軸向充磁，并且相鄰永磁體的充磁方向相反；[0009]定子的內(nèi)調(diào)磁環(huán)和外調(diào)磁環(huán)均由NJN2塊導(dǎo)磁體與NfN2塊非導(dǎo)磁體沿圓周方向相間排布形成；
[0010]N1和N2均為正整數(shù)，并且N1古N2。
[0011]它還包括殼體，殼體通過(guò)軸承與轉(zhuǎn)軸連接，定子的外調(diào)磁環(huán)的外環(huán)表面固定在殼體的內(nèi)側(cè)壁上。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所述永磁齒輪的定子和轉(zhuǎn)子的設(shè)置采用了軸向式結(jié)構(gòu)，而非現(xiàn)有永磁齒輪采用的同心式結(jié)構(gòu)，這極大的降低了齒輪的制造安裝難度。本發(fā)明在轉(zhuǎn)子徑向和軸向兩個(gè)方向?qū)Т诺拇配撋显O(shè)置了徑向和軸向兩個(gè)方向激磁的永磁體，使兩個(gè)方向激磁的永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)互不影響，它能夠在不增加整個(gè)裝置的體積，不改變傳動(dòng)比的情況下增大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，從而增大整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)矩密度。兩個(gè)轉(zhuǎn)子的外徑尺寸相同，可采用相同尺寸的磁鋼制造，降低了生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述雙方向激磁的軸向永磁齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是轉(zhuǎn)子的外端面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是轉(zhuǎn)子的內(nèi)端面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是定子的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1至圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述雙方向激磁的軸向永磁齒輪，它包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子1、定子和轉(zhuǎn)軸3，
[0018]定子的內(nèi)環(huán)端居中套接在轉(zhuǎn)軸3上，與轉(zhuǎn)軸3通過(guò)軸承連接，定子由依次由內(nèi)向外連接的內(nèi)調(diào)磁環(huán)2-1、非導(dǎo)磁圓環(huán)2-2和外調(diào)磁環(huán)2-3組成階梯圓環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)調(diào)磁環(huán)2-1和外調(diào)磁環(huán)2-3側(cè)壁的軸向切面均呈T形，并且T形切面的水平段居于圓環(huán)外端，內(nèi)調(diào)磁環(huán)2-1的外環(huán)、非導(dǎo)磁圓環(huán)2-2及外調(diào)磁環(huán)2-3的內(nèi)環(huán)的軸向長(zhǎng)度相行，并且軸向的兩個(gè)端面分別處于同一平面上；
[0019]兩個(gè)轉(zhuǎn)子I呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于定子的兩側(cè)，并且嵌放在定子的階梯結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)轉(zhuǎn)子I與定子之間形成氣隙；
[0020]每個(gè)轉(zhuǎn)子I由軸向?qū)Т糯配?-1、徑向?qū)Т糯配?-2、軸向激磁永磁體1-3和徑向激磁永磁體1-4組成，軸向?qū)Т糯配?-1、徑向?qū)Т糯配?-2、軸向激磁永磁體1-3和徑向激磁永磁體1-4均為圓環(huán)形，軸向?qū)Т糯配?-1套接固定在轉(zhuǎn)軸3上，徑向?qū)Т糯配?-2的內(nèi)環(huán)表面與軸向?qū)Т糯配?-1的外環(huán)表面固定連接，徑向激磁永磁體1-4的內(nèi)環(huán)表面與徑向?qū)Т糯配?-2的外環(huán)表面固定連接，軸向?qū)Т糯配?-1、徑向?qū)Т糯配?-2與徑向激磁永磁體1-4的軸向長(zhǎng)度相同，外側(cè)端面處于同一水平面上，并且該外側(cè)端面與定子的外調(diào)磁環(huán)
2-3外環(huán)端面處于同一水平面上；軸向激磁永磁體1-3固定于軸向?qū)Т糯配?-1靠近定子一側(cè)的端面上，并且套接固定在轉(zhuǎn)軸3上，軸向激磁永磁體1-3與軸向?qū)Т糯配?-1的外徑相同；軸向激磁永磁體1-3嵌放在內(nèi)調(diào)磁環(huán)2-1的T型空間內(nèi)，徑向?qū)Т糯配?-2和徑向激磁永磁體1-4嵌放在外調(diào)磁環(huán)2-3的T型空間內(nèi)；
[0021]兩個(gè)轉(zhuǎn)子I中一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向激磁永磁體1-3和徑向激磁永磁體1-4分別由2Νι塊永磁體沿圓周方向緊密排列形成，兩個(gè)轉(zhuǎn)子I中另一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向激磁永磁體1-3和徑向激磁永磁體1-4分別由2N2塊永磁體沿圓周方向緊密排列形成；徑向激磁永磁體1-4的所有永磁體均沿徑向充磁，并且相鄰永磁體的充磁方向相反；軸向激磁永磁體1-3的所有永磁體均沿軸向充磁，并且相鄰永磁體的充磁方向相反；
[0022]定子的內(nèi)調(diào)磁環(huán)2-1和外調(diào)磁環(huán)2-3均由NJN2塊導(dǎo)磁體與NjN2塊非導(dǎo)磁體沿圓周方向相間排布形成；
[0023]N1和N2均為正整數(shù)，并且N1 ? N2。
[0024]本實(shí)施方式中，定子由兩個(gè)調(diào)磁環(huán)和一個(gè)非導(dǎo)磁圓環(huán)組成，這樣就減小了磁鋼的體積，達(dá)到了降低磁鋼內(nèi)損耗的目的，兩個(gè)調(diào)磁環(huán)分別對(duì)轉(zhuǎn)子上兩個(gè)方向激磁的永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制，從而達(dá)到轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)傳遞和轉(zhuǎn)矩變換的目的，兩個(gè)調(diào)磁環(huán)的形狀在保持原有調(diào)制永磁體磁場(chǎng)的作用下充分考慮了永磁體的端部漏磁，進(jìn)一步提高了永磁體的利用率。轉(zhuǎn)軸3由兩個(gè)分轉(zhuǎn)軸連接形成,能使齒輪的制造安裝更方便,并且定子的內(nèi)環(huán)端，即內(nèi)調(diào)磁環(huán)2-1的內(nèi)環(huán)表面與轉(zhuǎn)軸3通過(guò)軸承連接，對(duì)轉(zhuǎn)軸3起到支撐的作用。
[0025]所述永磁齒輪的轉(zhuǎn)矩比為N1:N2。
[0026]【具體實(shí)施方式】二:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式還包括殼體4，殼體4通過(guò)軸承與轉(zhuǎn)軸3連接，定子的外調(diào)磁環(huán)2-3的外環(huán)表面固定在殼體4的內(nèi)側(cè)壁上。
【權(quán)利要求】
1.一種雙方向激磁的軸向永磁齒輪，它包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子(I)、定子和轉(zhuǎn)軸(3)，其特征在于， 定子的內(nèi)環(huán)端居中套接在轉(zhuǎn)軸(3)上，與轉(zhuǎn)軸(3)通過(guò)軸承連接，定子由依次由內(nèi)向外連接的內(nèi)調(diào)磁環(huán)(2-1)、非導(dǎo)磁圓環(huán)(2-2)和外調(diào)磁環(huán)(2-3)組成階梯圓環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)調(diào)磁環(huán)(2-1)和外調(diào)磁環(huán)(2-3)側(cè)壁的軸向切面均呈T形，并且T形切面的水平段居于圓環(huán)外端，內(nèi)調(diào)磁環(huán)(2-1)的外環(huán)、非導(dǎo)磁圓環(huán)(2-2)及外調(diào)磁環(huán)(2-3)的內(nèi)環(huán)的軸向長(zhǎng)度相行，并且軸向的兩個(gè)端面分別處于同一平面上； 兩個(gè)轉(zhuǎn)子(I)呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于定子的兩側(cè)，并且嵌放在定子的階梯結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)轉(zhuǎn)子(I)與定子之間形成氣隙； 每個(gè)轉(zhuǎn)子(I)由軸向?qū)Т糯配?1-1)、徑向?qū)Т糯配?1-2)、軸向激磁永磁體(1-3)和徑向激磁永磁體(1-4)組成，軸向?qū)Т糯配?1-1 )、徑向?qū)Т糯配?1-2)、軸向激磁永磁體(1-3)和徑向激磁永磁體(1-4)均為圓環(huán)形,軸向?qū)Т糯配?1-1)套接固定在轉(zhuǎn)軸(3)上，徑向?qū)Т糯配?1_2)的內(nèi)環(huán)表面與軸向?qū)Т糯配?1-1)的外環(huán)表面固定連接，徑向激磁永磁體(1-4)的內(nèi)環(huán)表面與徑向?qū)Т糯配?1-2)的外環(huán)表面固定連接,軸向?qū)Т糯配?1_1)、徑向?qū)Т糯配?1-2)與徑向激磁永磁體(1-4)的軸向長(zhǎng)度相同，外側(cè)端面處于同一水平面上，并且該外側(cè)端面與定子的外調(diào)磁環(huán)(2-3)外環(huán)端面處于同一水平面上；軸向激磁永磁體(1-3)固定于軸向?qū)Т糯配?1-1)靠近定子一側(cè)的端面上，并且套接固定在轉(zhuǎn)軸(3)上，軸向激磁永磁體(1-3 )與軸向?qū)Т糯配?1-1)的外徑相同；軸向激磁永磁體(1-3 )嵌放在內(nèi)調(diào)磁環(huán)(2-1)的T型空間內(nèi)，徑向?qū)Т糯配?1-2)和徑向激磁永磁體(1-4)嵌放在外調(diào)磁環(huán)(2-3)的T型空間內(nèi)； 兩個(gè)轉(zhuǎn)子(I)中一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向激磁永磁體(1-3)和徑向激磁永磁體(1-4)分別由2Νι塊永磁體沿圓周方向緊密排列形成，兩個(gè)轉(zhuǎn)子(I)中另一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸向激磁永磁體(1-3)和徑向激磁永磁體(1-4)分別由2N2塊永磁體沿圓周方向緊密排列形成；徑向激磁永磁體(1-4)的所有永磁體均沿徑向充磁，并且相鄰永磁體的充磁方向相反；軸向激磁永磁體(1-3)的所有永磁體均沿軸向充磁，并且相鄰永磁體的充磁方向相反； 定子的內(nèi)調(diào)磁環(huán)(2-1)和外調(diào)磁環(huán)(2-3)均由NJN2塊導(dǎo)磁體與NJN2塊非導(dǎo)磁體沿圓周方向相間排布形成； N1和N2均為正整數(shù)，并且N1 ^N20
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙方向激磁的軸向永磁齒輪，其特征在于，它還包括殼體(4)，殼體(4)通過(guò)軸承與轉(zhuǎn)軸(3)連接，定子的外調(diào)磁環(huán)(2-3)的外環(huán)表面固定在殼體(4)的內(nèi)側(cè)壁上。
【文檔編號(hào)】H02K51/00GK203788125SQ201420194691
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】謝穎, 呂森, 楊忠學(xué), 曲春梅 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)