专利名称：一种双层永磁齿轮变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机电工程领域，涉及一种双层永磁齿轮变速器。
背景技术：
现有齿轮变速器基本都是机械齿轮咬合直接接触式，缺点是效率低，噪音大，需要润滑，易损坏等。永磁调速系统大多用永磁体产生磁场，磁场穿过气隙把主、从动轴耦合在一起，通过调节气隙或相对面积来调节耦 合磁场大小实现调速。这类磁耦合系统的缺陷是结构复杂，增加了设计难度；磁体接触面积有限，产生力矩小，变速范围有限。
实用新型内容针对上述存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高效的双层永磁齿轮变速器，提高传递效率和转矩稳定性，减少损耗。本永磁齿轮变速器采用双层定子和双层内转子结构，大大提高了转矩和效率。为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现一种双层永磁齿轮变速器，包括双层内转子、双层定子和外转子，径向同心、相嵌式套装，内转子与定子、外转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；双层内转子位于内层，径向并列设置，每层内转子上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的内转子磁极；双层定子位于中层，具有成对均布的梳齿结构，由铁磁材料构成的定子磁极；铁磁材料外转子位于外层，具有连续的梳齿结构；内、外转子磁极与定子梳齿位于同一平面上。所述外转子的内表面有连续均布的梳齿结构。所述外转子磁极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同的电角度，定子磁极宽度大于内转子磁极宽度2. 4° 7. 2°。所述双层内转子永磁体的N极和S极交替放置；定子径向双层结构具有不同的磁极宽度，相差28. 6° 34. 6°。所述外转子齿高与定子齿高相同。本实用新型具有如下优点本实用新型采用了具有双层内转子、双层定子和外转子的永磁齿轮变速器，大大提高了转矩和效率，降低了通常技术中的设计难度，噪声小，易维护，使用寿命长等优点。本实用新型采用内转子永磁体的N极和S极交替放置，增强了磁场强度，增大了磁体的接触面积，实现了不同转速的变化。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是图I的A-A剖视示意图；图3是图I的B-B剖视示意图；图中1.外转子,2.定子轴,3.外转子梳齿,4.定子梳齿,5.内转子永磁体磁极，6.内转子，7.内转子轴，8.定子。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明。实施例I双层齿轮变速器是指当一个输入轴带动内转子以一个速度旋转时，输出端的外传子会以不同的速度旋转。本实用新型是以磁场的理论实现不同转速的变化。如图I所示，本实用新型所述双层内转子包括由永磁材料构成的磁极。如图2和图3所示，本实施例包括双层内转子、双层定子和外转子，通过基座径向 同心、相嵌式套装，内转子与外转子、外转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；双层内转子位于内层，径向并列设置，每层内转子上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的内转子磁极；双层定子位于中层，具有成对均布的梳齿结构，由铁磁材料构成的定子磁极；铁磁材料外转子位于外层，具有连续的梳齿结构；内、外转子磁极与定子梳齿位于同一平面上。本实用新型所述双层内转子由内转子基座、内转子轴、内转子磁极组成，内转子磁极成对安装在与内转子轴为一体的内转子基座上，所述双层内转子轴通过轴承与定子枢接;所述外转子磁极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同的电角度，定子磁极宽度大于内转子磁极宽度4. 4°。所述双层内转子永磁体的N极和S极交替放置。定子径向双层结构具有不同的磁极宽度，相差32. 2°。所述双层定子由定子基座、定子轴、定子梳齿组成，定子轴(通过定子基座)与外转子枢接，与定子轴为一体的定子基座上设有梳齿结构；所述外转子极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同电角度的梳齿结构。本实用新型的工作原理是永磁电机和反应式磁阻电机的综合，利用了磁通力图走磁阻最小路径的特点。工作时，同时工作的磁极总是成对起作用，外层产生的转矩主要是磁阻式电机的原理，即转矩电角度的位置与内转子永久磁极方向无关，内转子旋转内转子磁极的一个极距时，外转子旋转一个梳齿。实施例2本例与实施例I的不同之处在于所述外转子磁极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同的电角度，定子磁极宽度大于内转子磁极宽度2. 4°。所述双层内转子永磁体的N极和S极交替放置。定子径向双层结构具有不同的磁极宽度，相差28. 6°。实施例3本例与实施例I的不同之处在于所述外转子磁极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同的电角度，定子磁极宽度大于内转子磁极宽度6. 4°。所述双层内转子永磁体的N极和S极交替放置。定子径向双层结构具有不同的磁极宽度，相差30. 2°。
权利要求1.一种双层永磁齿轮变速器，其特征在于包括双层内转子、双层定子和外转子，径向同心、相嵌式套装，内转子与定子、外转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；所述双层内转子位于内层，径向并列设置，每层内转子上具有至少ー副成对设置的、永磁体材料的内转子磁极；所述双层定子位于中层，具有成对均布的梳齿结构，由铁磁材料构成的定子磁极；铁磁材料外转子位于外层，具有连续的梳齿结构；内、夕卜转子磁极与定子梳齿位于同一平面上。
2.根据权利要求I所述的双层永磁齿轮变速器，其特征在于所述外转子的内表面有连续均布的梳齿结构。
3.根据权利要求2所述的双层永磁齿轮变速器，其特征在于所述外转子磁极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同的电角度，定子磁极宽度大于内转子磁极宽度2. 4° 7. 2°。
4.根据权利要求I所述的双层永磁齿轮变速器，其特征在于所述双层内转子永磁体的N极和S极交替放置；定子径向双层结构具有不同的磁极宽度，相差28. 6° 34. 6°。
5.根据权利要求I所述的双层永磁齿轮变速器，其特征在于所述外转子齿高与定子齿高相同。
专利摘要本实用新型属于机电工程领域，涉及一种双层永磁齿轮变速器。包括双层内转子、双层定子和外转子，径向同心、相嵌式套装，内转子与定子、外转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；双层内转子位于内层，径向并列设置，每层内转子上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的内转子磁极；双层定子位于中层，具有成对均布的梳齿结构，由铁磁材料构成的定子磁极；铁磁材料外转子位于外层，具有连续的梳齿结构；内、外转子磁极与定子梳齿位于同一平面上。本实用新型降低了通常技术中的设计难度，具有效率高，转矩大，转矩平稳，噪声小，易维护，使用寿命长等优点。
文档编号H02K16/02GK202524256SQ20122007525
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者张峻峰, 张益盛, 张硕, 李华, 满永奎, 郝文升 申请人:东北大学