同步差速磁齿轮制造技术

同步差速磁齿轮，由一个磁环

【技术实现步骤摘要】
同步差速磁齿轮


[0001]本专利技术涉及两个输出端转速关系可切换的同心磁齿轮
。
具体是在同心磁齿轮中的调磁环或一个磁环设置可变磁体，通过控制电路切换可变磁体上励磁绕组的电流，使可变磁体变磁，使得同心磁齿轮在调磁匹配关系和同步匹配关系之间切换，使得两个输出端转速关系可以在调磁运动关系和同步运动关系之间切换，即两个输出端转速关系在差速运动关系和同步运动关系之间切换
。
这就是同步差速磁齿轮
。

技术介绍

[0002]传统同心磁齿轮是具有永磁极对数的两个磁环被中间具有调磁块的调磁环调制形成调磁效应的磁性齿轮传动结构，有三个转动部件；其内磁环极对数
、
外磁环极对数和调磁块数形成调磁匹配关系：内磁环极对数
+
外磁环极对数
=
调磁块数，对应的调磁运动关系是：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；参见（
Atallah and Howe,2001
）
。
传统同心磁齿轮的调磁关系和调磁运动关系是固定不变的
。
本专利技术提出同步差速磁齿轮，在调磁环或一个磁环设置了可变磁体，使得调磁环可以在调磁环极对数小值和调磁块数大值之间切换，或一个磁环极对数可以在大值和小值之间切换，以可切换的调磁环或一个磁环作为输入端连接动力源输入动力转速，磁齿轮剩下的二个转动部件作为两个输出端，两个输出端转速关系在调磁运动关系和同步运动关系之间切换
。
两个输出端连接左右主动轮，切换为调磁运动关系时左右主动轮为差速关系，切换为同步运动关系时左右主动轮是差速被锁死的同步转动关系
。
本专利技术创新使同心磁齿轮在同心磁齿轮结构和同步结构之间可切换
。
所述可切换是一个磁环极对数
、
调磁块数和另一个磁环极对数这三者的关系可在下列等式关系之中切换，对于调磁环可变同步差速磁齿轮，一个磁环极对数
=
另一个磁环极对数，调磁环在调磁块数大值和调磁环极对数小值之间切换，同心磁齿轮在调磁匹配关系一和同步匹配关系之间切换，调磁匹配关系一：一个磁环极对数
+
另一个磁环极对数
=
调磁块数大值，相应形成调磁运动关系一：一个磁环极对数
*
一个磁环转速
+
另一个磁环极对数
*
另一个磁环转速
=
调磁块数大值
*
调磁环转速；同步匹配关系：一个磁环极对数
=
另一个磁环极对数
=
调磁环极对数小值，相应形成同步运动关系：一个磁环转速
=
另一个磁环转速
=
调磁环转速
。
对于磁环可变同步差速磁齿轮，另一个磁环极对数
=
调磁块数，一个磁环极对数在大值和小值之间切换，同心磁齿轮在调磁匹配关系二和同步匹配关系之间切换，调磁匹配关系二：另一个磁环极对数
+
调磁块数
=
一个磁环极对数大值，相应形成调磁运动关系二：另一个磁环极对数
*
另一个磁环转速
+
调磁块数
*
调磁环转速
=
一个磁环极对数大值
*
一个磁环转速；同步匹配关系：另一个磁环极对数
=
一个磁环极对数小值
=
调磁块数，相应形成同步运动关系：另一个磁环转速
=
一个磁环转速
=
调磁环转速
。
所述永磁体或可变磁体形成极对数的结构形式有
halbach
式
、
表面贴合式
、
表面嵌入式
、
内部径向式
、
内部切向式和
CP
式，
CP
式又称为单极性式
。
[0003]本专利技术提出在调磁环或一个磁环设置了可变磁体，使得两个输出端转速在同步运动关系和差速运动关系之间切换的磁齿轮，就是要创新同心磁齿轮结构
、
丰富同心磁齿轮
性能
。
传动行业需要同步差速磁齿轮
。

技术实现思路

[0004]同步差速磁齿轮，由一个磁环
、
调磁环
、
另一个磁环
、
集电环电刷和控制电路组成
。
特征在于：在同心磁齿轮中的调磁环或一个磁环设置可变磁体，通过控制电路切换围绕可变磁体的励磁绕组的电流，使可变磁体变磁，使得同心磁齿轮在调磁匹配关系和同步匹配关系之间切换，使得两个输出端转速关系可以在调磁运动关系和同步运动关系之间切换，即两个输出端转速关系在差速运动关系和同步运动关系之间切换
。
按可变磁体在同步差速磁齿轮中的设置方式，同步差速磁齿轮分为两种：调磁环可变同步差速磁齿轮和磁环可变同步差速磁齿轮
。
[0005]一个磁环由铁芯
、
磁体和支架组成，有两种形式
。
铁芯采用软磁材料，如硅钢材料
。
磁体的磁场形成一个磁环极对数
。
支架用于保持铁芯
、
磁体等的位置，保持一个磁环的形状
。
调磁环可变同步差速磁齿轮的一个磁环采用形式一，其磁体就是永磁体，永磁体采用硬磁材料，例如钕铁硼材料，具有永久励磁，永磁体的不变磁场形成一个磁环极对数，该一个磁环极对数等于另一个磁环极对数
。
磁环可变同步差速磁齿轮的一个磁环采用形式二，磁体中设置了可变磁体，即磁体一定包含了可变磁体但不排除永磁体；可变磁体采用记忆永磁材料，例如铝镍钴材料，可变磁体周围设置励磁绕组，切换励磁绕组电流使可变磁体励磁形成可变磁场；励磁绕组围绕可变磁体绕制，由控制电路通过集电环电刷提供可切换的励磁电流；永磁体不变磁场和可变磁体可变磁场形成可切换的一个磁环极对数，一个磁环极对数在大值和小值之间切换，大值是小值的2倍
。
切换可变磁场就是变磁
。
一个磁环重心与同心磁齿轮轴线重合
。
磁体形成一个磁环极对数的结构形式有表面贴合式
、
表面嵌入式
、
内部径向式
、
内部切向式和单极性式
。
[0006]调磁环由调磁块
、
绝缘块和环体组成，位于定子与转子之间，有两种结构
。
调磁块采用软磁材料，例如硅钢材料，沿调磁环周向均匀布置在环体上
。
绝缘块采用低磁导率材料，例如永磁体
、
可变磁体或空气，沿调磁环周向均匀布置在调磁块的间隔中
。
环体用于保持调磁块和绝缘块的位置，保持调磁环的形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
同步差速磁齿轮，由一个磁环
、
调磁环
、
另一个磁环
、
集电环电刷和控制电路组成，特征在于：在同心磁齿轮中的调磁环或一个磁环设置可变磁体，通过控制电路切换围绕可变磁体的励磁绕组的电流，使可变磁体变磁，使得同心磁齿轮在调磁匹配关系和同步匹配关系之间切换，使得两个输出端转速关系可以在调磁运动关系和同步运动关系之间切换，即两个输出端转速关系在差速运动关系和同步运动关系之间切换；按可变磁体在同步差速磁齿轮中的设置方式，同步差速磁齿轮分为两种：调磁环可变同步差速磁齿轮和磁环可变同步差速磁齿轮；一个磁环由铁芯
、
磁体和支架组成，有两种形式；铁芯采用软磁材料，磁体的磁场形成一个磁环极对数，支架用于保持铁芯
、
磁体等的位置，保持一个磁环的形状；调磁环可变同步差速磁齿轮的一个磁环采用形式一，其磁体就是永磁体，永磁体采用硬磁材料，具有永久励磁，永磁体的不变磁场形成一个磁环极对数；磁环可变同步差速磁齿轮的一个磁环采用形式二，磁体中设置了可变磁体，即磁体一定包含了可变磁体但不排除永磁体；可变磁体采用记忆永磁材料，可变磁体周围设置励磁绕组，切换励磁绕组电流使可变磁体励磁形成可变磁场；励磁绕组围绕可变磁体绕制，由控制电路通过集电环电刷提供可切换的励磁电流；永磁体不变磁场和可变磁体可变磁场形成可切换的一个磁环极对数，一个磁环极对数在大值和小值之间切换，大值是小值的2倍；调磁环由调磁块
、
绝缘块和环体组成，位于定子与转子之间，有两种结构；调磁块采用软磁材料，沿调磁环周向均匀布置在环体上，绝缘块采用低磁导率材料，沿调磁环周向均匀布置在调磁块的间隔中，环体用于保持调磁块和绝缘块的位置，保持调磁环的形状，调磁环可以转动，具有调磁环转速；调磁环可变同步差速磁齿轮的调磁环采用结构一，在其绝缘块中设置了可变磁体，即绝缘块一定包含了可变磁体但不排除永磁体；在可变磁体的周围设置励磁绕组，切换励磁绕组电流使可变磁体励磁形成可变磁场；励磁绕组围绕可变磁体绕制，由控制电路提供可切换的励磁电流；切换励磁电流，切换可变磁场使得调磁环在形成调磁环极对数小值作用状态和形成调磁环块数大值作用状态这两种状态之间切换，一种可变磁场使得调磁环形成调磁环极对数小值作用状态，另一种可变磁场使得调磁环形成调磁块数大值作用状态，调磁块数大值是调磁环极对数小值的2倍；磁环可变同步差速磁齿轮的调磁环采用结构二，在其绝缘块中设置永磁体，永磁体的磁场形成不变的调磁环极对数；另一个磁环由铁芯
、
永磁体和环架组成，铁芯采用软磁材料，永磁体采用硬磁材料，永磁体的磁场形成另一个磁环极对数，环架用于保持铁芯
、
永磁体和绝缘块的位置，保持另一个磁环的形状；一个磁环
、
调磁环和另一个磁环是三个转动部件，相互之间可以相对转动，三个转动部件的力矩也是互动的，调磁环可变同步差速磁齿轮，一个磁环极对数
=...

【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：