一種雙層永磁齒輪變速器的製作方法
2023-07-10 11:18:31 1
專利名稱：一種雙層永磁齒輪變速器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機電工程領域，涉及一種雙層永磁齒輪變速器。
背景技術：
現有齒輪變速器基本都是機械齒輪咬合直接接觸式，缺點是效率低，噪音大，需要潤滑，易損壞等。永磁調速系統大多用永磁體產生磁場，磁場穿過氣隙把主、從動軸耦合在一起，通過調節氣隙或相對面積來調節耦 合磁場大小實現調速。這類磁耦合系統的缺陷是結構複雜，增加了設計難度；磁體接觸面積有限，產生力矩小，變速範圍有限。
實用新型內容針對上述存在的技術問題，本實用新型的目的在於提供一種高效的雙層永磁齒輪變速器，提高傳遞效率和轉矩穩定性，減少損耗。本永磁齒輪變速器採用雙層定子和雙層內轉子結構，大大提高了轉矩和效率。為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現一種雙層永磁齒輪變速器，包括雙層內轉子、雙層定子和外轉子，徑向同心、相嵌式套裝，內轉子與定子、外轉子與定子之間留有間隙的非接觸式結構；雙層內轉子位於內層，徑向並列設置，每層內轉子上具有至少一副成對設置的、永磁體材料的內轉子磁極；雙層定子位於中層，具有成對均布的梳齒結構，由鐵磁材料構成的定子磁極；鐵磁材料外轉子位於外層，具有連續的梳齒結構；內、外轉子磁極與定子梳齒位於同一平面上。所述外轉子的內表面有連續均布的梳齒結構。所述外轉子磁極上所帶有的梳齒與定子梳齒具有相同的電角度，定子磁極寬度大於內轉子磁極寬度2. 4° 7. 2°。所述雙層內轉子永磁體的N極和S極交替放置；定子徑向雙層結構具有不同的磁極寬度，相差28. 6° 34. 6°。所述外轉子齒高與定子齒高相同。本實用新型具有如下優點本實用新型採用了具有雙層內轉子、雙層定子和外轉子的永磁齒輪變速器，大大提高了轉矩和效率，降低了通常技術中的設計難度，噪聲小，易維護，使用壽命長等優點。本實用新型採用內轉子永磁體的N極和S極交替放置，增強了磁場強度，增大了磁體的接觸面積，實現了不同轉速的變化。
圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖I的A-A剖視示意圖；圖3是圖I的B-B剖視示意圖；圖中1.外轉子,2.定子軸,3.外轉子梳齒,4.定子梳齒,5.內轉子永磁體磁極，6.內轉子，7.內轉子軸，8.定子。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細說明。實施例I雙層齒輪變速器是指當一個輸入軸帶動內轉子以一個速度旋轉時，輸出端的外傳子會以不同的速度旋轉。本實用新型是以磁場的理論實現不同轉速的變化。如圖I所示，本實用新型所述雙層內轉子包括由永磁材料構成的磁極。如圖2和圖3所示，本實施例包括雙層內轉子、雙層定子和外轉子，通過基座徑向 同心、相嵌式套裝，內轉子與外轉子、外轉子與定子之間留有間隙的非接觸式結構；雙層內轉子位於內層，徑向並列設置，每層內轉子上具有至少一副成對設置的、永磁體材料的內轉子磁極；雙層定子位於中層，具有成對均布的梳齒結構，由鐵磁材料構成的定子磁極；鐵磁材料外轉子位於外層，具有連續的梳齒結構；內、外轉子磁極與定子梳齒位於同一平面上。本實用新型所述雙層內轉子由內轉子基座、內轉子軸、內轉子磁極組成，內轉子磁極成對安裝在與內轉子軸為一體的內轉子基座上，所述雙層內轉子軸通過軸承與定子樞接;所述外轉子磁極上所帶有的梳齒與定子梳齒具有相同的電角度，定子磁極寬度大於內轉子磁極寬度4. 4°。所述雙層內轉子永磁體的N極和S極交替放置。定子徑向雙層結構具有不同的磁極寬度，相差32. 2°。所述雙層定子由定子基座、定子軸、定子梳齒組成，定子軸(通過定子基座)與外轉子樞接，與定子軸為一體的定子基座上設有梳齒結構；所述外轉子極上所帶有的梳齒與定子梳齒具有相同電角度的梳齒結構。本實用新型的工作原理是永磁電機和反應式磁阻電機的綜合，利用了磁通力圖走磁阻最小路徑的特點。工作時，同時工作的磁極總是成對起作用，外層產生的轉矩主要是磁阻式電機的原理，即轉矩電角度的位置與內轉子永久磁極方向無關，內轉子旋轉內轉子磁極的一個極距時，外轉子旋轉一個梳齒。實施例2本例與實施例I的不同之處在於所述外轉子磁極上所帶有的梳齒與定子梳齒具有相同的電角度，定子磁極寬度大於內轉子磁極寬度2. 4°。所述雙層內轉子永磁體的N極和S極交替放置。定子徑向雙層結構具有不同的磁極寬度，相差28. 6°。實施例3本例與實施例I的不同之處在於所述外轉子磁極上所帶有的梳齒與定子梳齒具有相同的電角度，定子磁極寬度大於內轉子磁極寬度6. 4°。所述雙層內轉子永磁體的N極和S極交替放置。定子徑向雙層結構具有不同的磁極寬度，相差30. 2°。
權利要求1.一種雙層永磁齒輪變速器，其特徵在於包括雙層內轉子、雙層定子和外轉子，徑向同心、相嵌式套裝，內轉子與定子、外轉子與定子之間留有間隙的非接觸式結構；所述雙層內轉子位於內層，徑向並列設置，每層內轉子上具有至少ー副成對設置的、永磁體材料的內轉子磁極；所述雙層定子位於中層，具有成對均布的梳齒結構，由鐵磁材料構成的定子磁極；鐵磁材料外轉子位於外層，具有連續的梳齒結構；內、夕卜轉子磁極與定子梳齒位於同一平面上。
2.根據權利要求I所述的雙層永磁齒輪變速器，其特徵在於所述外轉子的內表面有連續均布的梳齒結構。
3.根據權利要求2所述的雙層永磁齒輪變速器，其特徵在於所述外轉子磁極上所帶有的梳齒與定子梳齒具有相同的電角度，定子磁極寬度大於內轉子磁極寬度2. 4° 7. 2°。
4.根據權利要求I所述的雙層永磁齒輪變速器，其特徵在於所述雙層內轉子永磁體的N極和S極交替放置；定子徑向雙層結構具有不同的磁極寬度，相差28. 6° 34. 6°。
5.根據權利要求I所述的雙層永磁齒輪變速器，其特徵在於所述外轉子齒高與定子齒高相同。
專利摘要本實用新型屬於機電工程領域，涉及一種雙層永磁齒輪變速器。包括雙層內轉子、雙層定子和外轉子，徑向同心、相嵌式套裝，內轉子與定子、外轉子與定子之間留有間隙的非接觸式結構；雙層內轉子位於內層，徑向並列設置，每層內轉子上具有至少一副成對設置的、永磁體材料的內轉子磁極；雙層定子位於中層，具有成對均布的梳齒結構，由鐵磁材料構成的定子磁極；鐵磁材料外轉子位於外層，具有連續的梳齒結構；內、外轉子磁極與定子梳齒位於同一平面上。本實用新型降低了通常技術中的設計難度，具有效率高，轉矩大，轉矩平穩，噪聲小，易維護，使用壽命長等優點。
文檔編號H02K16/02GK202524256SQ20122007525
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者張峻峰, 張益盛, 張碩, 李華, 滿永奎, 郝文升 申請人:東北大學