块磁相等调磁环同心磁齿轮制造技术

块磁相等调磁环同心磁齿轮，由内磁环

【技术实现步骤摘要】
块磁相等调磁环同心磁齿轮


[0001]本专利技术涉及新结构的同心磁齿轮
。
具体是，调磁环设置为块磁相等调磁环，内磁环和外磁环均采用表面嵌入式且单极性式结构，传动转矩密度更大的块磁相等调磁环同心磁齿轮
。

技术介绍

[0002]环状同心磁齿轮是内
、
中
、
外三层环状结构，是在内
、
外两个磁环中间设置调磁环
、
依靠调制谐波磁场传动的结构
。
内磁环设置永磁体形成内磁环磁场，具有内磁环极对数；外磁环设置永磁体形成外磁环磁场，具有外磁环极对数；调磁环设置调磁块和绝缘块，具有调磁块数
。
盘状同心磁齿轮是左中右三层盘状结构，直线同心磁齿轮是三层平行结构，它们都是环状同心磁齿轮的拓扑结构
。
同心磁齿轮都有三个运动部件，三个运动部件之间可以相对运动
。
参见（
Atallah and Howe,2001
）
。
作为传动设备，同心磁齿轮都努力提高转矩密度，就是在相同体积条件下，争取传动更大转矩
。
传统同心磁齿轮，以环状同心磁齿轮为例，三个运动部件是内磁环
、
外磁环和调磁环，三者相互之间可以相对转动；其中调磁环由调磁块
、
绝缘块和环体组成，具有调磁块数，没有调磁环极对数；内磁环有永磁体形成不变磁场形成内磁环极对数；外磁环有永磁体形成不变磁场形成外磁环极对数
。
本专利技术认为，传统同心磁齿轮传动时转矩密度不高
。
本专利技术提出，改进调磁环结构，设置调磁环为块磁相等调磁环，使调磁环具有调磁块数且具有等于调磁块数的调磁环极对数，同时，内磁环和外磁环采用表面嵌入式且单极性式结构；这样形成的块磁相等同心磁齿轮传动的转矩密度更大，可以传动更大的转矩
。
[0003]为改进同心磁齿轮传动的转矩密度特性，传动行业需要块磁相等调磁环同心磁齿轮
。

技术实现思路

[0004]块磁相等调磁环同心磁齿轮，由内磁环
、
块磁相等调磁环和外磁环组成
。
特征在于：设置调磁环为块磁相等调磁环，内磁环和外磁环均采用表面嵌入式且单极性式结构，形成的同心磁齿轮传动转矩密度更大
。
[0005]内磁环和外磁环均由磁环铁芯
、
永磁体和环架组成，是成熟技术
。
磁环铁芯由齿部和轭部组成，采用软磁材料，如硅钢材料；齿部顶面朝向调磁环，各轭部连接各齿部形成有齿的环状
。
永磁体采用硬磁材料，例如钕铁硼材料，具有永久励磁，永磁体设置在磁环铁芯的轭部，永磁体顶面与齿部顶面齐平，底面与轭部密切接触，侧面设置绝缘块以避免漏磁，永磁体具有不变磁场，不变磁场形成磁环极对数
。
环架用于保持铁芯
、
永磁体的位置，保持磁环的形状
。
磁环重心与磁齿轮轴线重合
。
内磁环具有内磁环极对数且具有等于内磁环极对数的内磁环齿数，具有内磁环转速，内磁环中间设置磁齿轮轴
。
外磁环具有外磁环极对数且具有等于外磁环极对数的外磁环齿数，具有外磁环转速
。
永磁体形成不变磁场形成磁环极对数的结构形式是表面嵌入式，其每个永磁体的磁场方向全都径向向内或全都径向向
外，所以又是单极性式
。
[0006]块磁相等调磁环位于内磁环与外磁环之间，由调磁块
、
永磁体和环体组成
。
调磁块采用软磁材料，例如硅钢材料，沿周向均匀布置在环体上
。
永磁体采用硬磁材料，沿周向均匀布置在调磁块的间隔中，永磁体内面与调磁块内面齐平，永磁体外面与调磁块外面齐平，永磁体侧面设置绝缘块防止漏磁，各永磁体的磁场方向全都径向向内或全都径向向外
。
永磁体和调磁块对内对外都形成调磁环极对数
。
环体用于保持调磁块和绝缘块的位置，保持块磁相等调磁环的形状
。
块磁相等调磁环重心与磁齿轮轴线重合
。
块磁相等调磁环具有调磁块数且具有等于调磁块数的调磁环极对数，具有调磁环转速
。
[0007]内磁环与块磁相等调磁环之间是内气隙，块磁相等调磁环与外磁环之间是外气隙
。
内磁环
、
块磁相等调磁环和外磁环相互之间可以相对转动
。
[0008]在传统同心磁齿轮中，内磁环极对数
、
外磁环极对数和调磁块数这三者形成调磁匹配关系：内磁环极对数
+
外磁环极对数
=
调磁块数；内磁环转速
、
外磁环转速和调磁环转速遵循调磁运动关系：内磁环极对数
*
内磁环转速
+
外磁环极对数
*
外磁环转速
=
调磁块数
*
调磁环转速，
*
是乘号
。
[0009]在块磁相等调磁环同心磁齿轮中，有三重调磁匹配关系：1，内磁环极对数
+
外磁环极对数
=
调磁块数，2，内磁环齿数
+
外磁环极对数
=
调磁环极对数，3，内磁环极对数
+
外磁环齿数
=
调磁环极对数；后两种是本专利技术提出的新调磁匹配关系，分别利用内磁环齿数或外磁环齿数作为事实上的内调磁环或外调磁环
。
对应地，有三重调磁运动关系：1，内磁环极对数
*
内磁环转速
+
外磁环极对数
*
外磁环转速
=
调磁块数
*
调磁环转速，2，内磁环齿数
*
内磁环转速
+
外磁环极对数
*
外磁环转速
=
调磁环极对数
*
调磁环转速
,3
，内磁环极对数
*
内磁环转速
+
外磁环齿数
*
外磁环转速
=
调磁环极对数
*
调磁环转速；后两种是本专利技术提出的新调磁运动关系
。
由于内磁环极对数等于内磁环齿数，外磁环极对数等于外磁环齿数，调磁环极对数等于调磁块数，这三种调磁运动关系是重合统一的
。
所以，块磁相等调磁环同心磁齿轮传动的转矩密度更大
。
[0010]本专利技术有益之处在于：提出了设置块磁相等调磁环的新结构，其调磁环极对数等于调磁块数；提出内外磁环采用表面嵌入式且单极性式结构，外磁环极对数等于外磁环齿数，内磁环极对数等于内磁环齿数；提出了两种新调磁匹配关系；提出了两种新调磁运动关系；块磁相等调磁环同心磁齿轮传动的转矩密度更大，改善了同心磁齿轮的转矩密度性能
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
块磁相等调磁环同心磁齿轮，由内磁环
、
块磁相等调磁环和外磁环组成，特征在于：设置调磁环为块磁相等调磁环，内磁环和外磁环均采用表面嵌入式且单极性式结构，形成的同心磁齿轮传动转矩密度更大；内磁环和外磁环均由磁环铁芯
、
永磁体和环架组成，磁环铁芯由齿部和轭部组成，采用软磁材料；齿部顶面朝向调磁环，各轭部连接各齿部形成有齿的环状；永磁体采用硬磁材料，具有永久励磁，永磁体设置在磁环铁芯的轭部，永磁体顶面与齿部顶面齐平，底面与轭部密切接触，侧面设置绝缘块以避免漏磁，永磁体具有不变磁场，不变磁场形成磁环极对数；环架用于保持铁芯
、
永磁体的位置，保持磁环的形状；内磁环具有内磁环极对数且具有等于内磁环极对数的内磁环齿数，具有内磁环转速，内磁环中间设置磁齿轮轴；外磁环具有外磁环极对数且具有等于外磁环极对数...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗灿，
申请(专利权)人：罗灿，
类型：发明
国别省市：