专利名称：一种永磁集能齿轮的制作方法
技术领域：
本发明属于齿轮扭矩传递机械技术领域，具体地说涉及一种永磁集能 齿轮技术。
背景技术：
在当今的动力传动技术领域中，产生了非齿轮接触的"永磁齿轮"传动
技术。中国专利《一种永磁聚能齿轮》(申请号2006101129517)公开了 这种技术。该技术虽然有效地将静磁能量聚合在永磁齿的表面，但也存在 永磁齿空间浪费，不利于永磁齿表面静磁能量进一步增加的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁集能齿轮，以减小齿轮的体积，增大 齿间作用力。
为实现上述目的，本发明提供的永磁集能齿轮，包括轮基与永磁集能 齿两部分，其中
轮基部分轮基为非铁磁性材料，在轮基的轮缘上等间距地开有豁口， 在轮基的中央设有转轴安装孔；
永磁集能齿部分永磁集能齿为永磁体组和导磁槽组成，导磁槽为导 磁材料制成，永磁体组镶嵌在导磁槽内形成永磁集能齿；
永磁体组的永磁体组合方式为主永磁体在中央，侧永磁体在主永磁
体的左右两侧；主永磁体和侧永磁体为硬磁材料制成；
当主永磁体N极向外时，侧永磁体的N极向主永磁体，S极向导磁槽 的槽壁；当主永磁S极向外时，侧永磁体的S极向主永磁体一侧，N极朝 向导磁槽的槽壁；
将永磁集能齿安装固定在轮基的轮缘豁口内，导磁槽的槽口朝向轮缘 外侧，轮缘圆周上的永磁集能齿为N极与S极相间隔排列；将两个永磁集能齿轮平行对正安装，其中一个永磁集能齿轮的N极齿 对应另一个永磁集能齿轮的S极齿，两个永磁集能齿轮之间留有工作气隙; 当其中一个永磁集能齿轮转动时，永磁集能齿通过对应齿之间的吸力和相 邻齿之间的斥力传递扭矩，带动另一个永磁集能齿轮转动。
所述的永磁集能齿轮，其中，侧永磁体的高度与导磁槽的槽壁和主永 磁体的高度相同。
所述的永磁集能齿轮，其中，两个永磁集能齿轮之间的间隙大于2mm 时，侧永磁体的高度低于槽壁和主永磁体的高度，其最低高度须大于槽壁 和主永磁体高度的80%。
所述的永磁集能齿轮，其中，非铁磁性材料为铝合金或碳纤维。
所述的永磁集能齿轮，其中，导磁材料为碳钢Q235。
所述的永磁集能齿轮，其中，硬磁材料为钕铁硼。
本发明提供的永磁集能齿轮，在主永磁体与导磁槽的槽壁之间形成了 两组对称的磁力线，因铁磁性金属的导磁率远大于空气的导磁率，所以槽 口表面集中了绝大部分开放磁场的静磁能量，两条设置在主永磁体与导磁 槽槽壁之间的侧永磁体，使永磁体与槽壁内的磁力线缩短，减少了磁内阻， 可增加表面静磁能量10%(永磁体相同条件下)。
图1为本发明永磁集能齿轮总体结构示意图2为图1中沿A-A剖面永磁集能齿结构示意图3为本发明永磁集能齿轮扭矩传递示意图4为图3中沿B-B剖面永磁集能齿的磁极对应关系示意图。
具体实施例方式
以下所描述的内容是结合附图对本发明做的详细说明，而不应该被理
解为是对本发明的限定。
本发明的永磁集能齿轮包括轮基与永磁集能齿两部分，其中 轮基部分的轮基由非铁磁性材料制成(例如铝、铝合金或碳纤维等材料
均可)，在轮基的轮缘上等间距地开有豁口 ，在轮基的中央设有转轴安装孔，以与驱动电机相连接。
永磁集能齿部分永磁集能齿由导磁槽、永磁体组两部分构成。导磁 槽由导磁金属制造(例如碳钢Q235);永磁体组的永磁体组合方式为主永 磁体在中央，侧永磁体在主永磁体的两侧。将永磁体组镶嵌在导磁槽内形 成永磁集能齿。当主永磁体N极向外，侧永磁体的N极向主永磁体，S极 向槽壁；当主永磁S极向外，侧永磁体的S极向主永磁体，N极向槽壁。
一般情况下侧永磁体的高度与槽壁和主永磁体的高度相同，当两个永磁集
能齿轮之间的间隙大于2mm时，侧永磁体的高度可低于槽壁和主永磁体 的高度，但最低高度不得低于槽壁和主永磁体高度的80%。永磁体由硬磁 材料制造(例如钕铁硼)。
将永磁集能齿安装固定在轮缘豁口内，槽口向轮缘外侧，轮缘圆周上 的永磁集能齿为N极与S极等间距相间隔排列。
将两个永磁集能齿轮平行对正安装，其中一个轮的N极齿对应另一个 轮的S极齿，两个永磁集能齿轮之间留有工作气隙。当一个轮子转动时， 永磁集能齿通过对应齿之间的吸力和相邻齿之间的斥力传递扭矩，带动另 一个齿轮转动。
下面结合附图作详细描述。
请参看图1，在轮基1的轮缘圆周豁口内镶嵌有永磁集能齿2，该永 磁集能齿2沿圆周豁口等间距，且N极齿和S极齿相间隔排列。在轮基l 的中央设转轴孔3，用于连接驱动电机。轮基由非铁磁性材料制造(例如铝、 铝合金、碳纤维)。
请参看图2，永磁集能齿2由导磁槽2a和永磁体组2b构成。永磁体 组2b的组合方式为主永磁体2b'在导磁槽2a的中央，二个侧永磁体2b" 分别固定在主永磁体2b'的两侧与导磁槽2a的槽壁之间。当主永磁体2b' 的N极向外时，侧永磁体2b"的N极朝向主永磁体2b，， S极向导磁槽2a 的槽壁，此时槽壁被磁化成S极。当主永磁体2b'的S极向外时，侧永磁 体2b"的S极向主永磁体2b，， N极向导磁壁2a的槽壁，此时槽壁被磁化 成N极。导磁槽2a由铁磁性金属制造(例如碳钢Q345)。永磁体2b由硬磁 材料制造(例如钕铁硼)。主永磁体2b'与导磁槽2a的槽壁之间形成了对称 的磁力线2c。因铁磁性金属的导磁率远大于空气的导磁率，所以槽口表面集中了绝大部分开放磁场的静磁能量。
请参看图3，当主动轮4转动时，与从动轮5之间将发生相对位移产 生作用力，即主动轮4的永磁集能齿2与对应的从动轮5的永磁集能齿2' 之间产生吸力；与前方永磁集能齿2"之间产生斥力，由此传递的扭矩使 从动轮5跟着主动轮4转动。
请参看图4，驱动电机6的转动轴安装在主动轮4的转轴孔3内。主 动轮4的永磁集能齿2与从动轮5的永磁集能齿2'成异性磁极对应关系， 彼此之间产生吸引力。两轮之间气隙越小，吸引力越大，故两者的间隙尽 可能小，其设计原则是在温度膨胀与转动离心变形时，两者不得发生接触 碰撞。
本发明的优点是，减少了齿轮的体积10%，增加永磁齿的作用力10 %，降低了制造成本10%以上。
权利要求
1、一种永磁集能齿轮，包括轮基与永磁集能齿两部分，其中轮基部分轮基为非铁磁性材料，在轮基的轮缘上等间距地开有豁口，在轮基的中央设有转轴安装孔；永磁集能齿部分永磁集能齿为永磁体组和导磁槽组成，导磁槽为导磁材料制成，永磁体组镶嵌在导磁槽内形成永磁集能齿；永磁体组的永磁体组合方式为主永磁体在中央，侧永磁体在主永磁体的左右两侧；主永磁体和侧永磁体为硬磁材料制成；当主永磁体N极向外时，侧永磁体的N极向主永磁体，S极向导磁槽的槽壁；当主永磁S极向外时，侧永磁体的S极向主永磁体一侧，N极朝向导磁槽的槽壁；将永磁集能齿安装固定在轮基的轮缘豁口内，导磁槽的槽口朝向轮缘外侧，轮缘圆周上的永磁集能齿为N极与S极相间隔排列；将两个永磁集能齿轮平行对正安装，其中一个永磁集能齿轮的N极齿对应另一个永磁集能齿轮的S极齿，两个永磁集能齿轮之间留有工作气隙；当其中一个永磁集能齿轮转动时，永磁集能齿通过对应齿之间的吸力和相邻齿之间的斥力传递扭矩，带动另一个永磁集能齿轮转动。
2、 如权利要求1所述的永磁集能齿轮，其中，侧永磁体的高度与导 磁槽的槽壁和主永磁体的高度相同。
3、 如权利要求1所述的永磁集能齿轮，其中，两个永磁集能齿轮之 间的间隙大于2mm时，侧永磁体的高度低于槽壁和主永磁体的高度，其 最低高度大于槽壁和主永磁体高度的80%。
4、 如权利要求1所述的永磁集能齿轮，其中，非铁磁性材料为铝合 金或碳纤维。
5、 如权利要求1所述的永磁集能齿轮，其中，导磁材料为碳钢Q235。
6、 如权利要求1所述的永磁集能齿轮，其中，硬磁材料为钕铁硼。
全文摘要
一种永磁集能齿轮，轮基为非铁磁性材料，在轮基的轮缘上等间距地开有豁口，在轮基的中央设有转轴安装孔；永磁集能齿为导磁槽和永磁体组两部分，永磁体组镶嵌在导磁槽内形成永磁集能齿；主永磁体在中央，侧永磁体在主永磁体的左右两侧；当主永磁体N极向外时，侧永磁体的N极向主永磁体，S极向导磁槽的槽壁；反之相反。将永磁集能齿安装固定在轮基的轮缘豁口内，导磁槽的槽口朝向轮缘外侧，轮缘圆周上的永磁集能齿为N极与S极等间距相间隔排列；将两个永磁集能齿轮平行对正安装，其中一个永磁集能齿轮的N极齿对应另一个永磁集能齿轮的S极齿，两个永磁集能齿轮之间留有工作气隙。
文档编号F16H55/17GK101586655SQ20081009856
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者李岭群 申请人:李岭群