双方向激磁的轴向永磁齿轮的制作方法
【专利摘要】双方向激磁的轴向永磁齿轮，属于永磁齿轮【技术领域】。本实用新型为了解决现有永磁齿轮制造安装难度大的问题。它包括两个转子、定子和转轴，定子和转子的设置采用了轴向式结构，在转子径向和轴向两个方向导磁的磁钢上设置了径向和轴向两个方向激磁的永磁体，使两个方向激磁的永磁体产生的磁场互不影响，它能够在不增加整个装置的体积，不改变传动比的情况下增大齿轮传递的转矩，从而增大整个装置的转矩密度。本实用新型为一种永磁齿轮。
【专利说明】双方向激磁的轴向永磁齿轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及双方向激磁的轴向永磁齿轮,属于永磁齿轮【技术领域】。
【背景技术】
[0002]永磁齿轮是一种高效的动力传递机构。相比于机械齿轮，永磁齿轮的输入端与输出端依靠永磁材料产生的磁场相互作用，没有物理接触，因而具有特殊的优势，具体如下:I)传动平稳，低噪声和振动；2)无需润滑，可减少维护，增加可靠性；3)具有过载保护能力；4)由于输入端和输出端存在物理隔离，可用于有毒、有害流体泵类驱动。同时永磁齿轮通过调整其两个转子上永磁体的个数，就可以获得不同的传动比。
[0003]现有的永磁齿轮中，其转子和定子的设置方式绝大多数为同心式，这给齿轮的安装制造造成了极大的困难，限制了永磁齿轮的应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是为了解决现有永磁齿轮制造安装难度大的问题，提供了一种双方向激磁的轴向永磁齿轮。
[0005]本实用新型所述双方向激磁的轴向永磁齿轮，它包括两个转子、定子和转轴，定子的内环端居中套接在转轴上，与转轴通过轴承连接，定子由依次由内向外连接的内调磁环、非导磁圆环和外调磁环组成阶梯圆环结构，内调磁环和外调磁环侧壁的轴向切面均呈T形，并且T形切面的水平段居于圆环外端，内调磁环的外环、非导磁圆环及外调磁环的内环的轴向长度相行，并且轴向的两个端面分别处于同一平面上；
[0006]两个转子呈镜像对称设置于定子的两侧，并且嵌放在定子的阶梯结构内，每个转子与定子之间形成气隙；
[0007]每个转子由轴向导磁磁钢、径向导磁磁钢、轴向激磁永磁体和径向激磁永磁体组成，轴向导磁磁钢、径向导磁磁钢、轴向激磁永磁体和径向激磁永磁体均为圆环形，轴向导磁磁钢套接固定在转轴上，径向导磁磁钢的内环表面与轴向导磁磁钢的外环表面固定连接，径向激磁永磁体的内环表面与径向导磁磁钢的外环表面固定连接,轴向导磁磁钢、径向导磁磁钢与径向激磁永磁体的轴向长度相同，外侧端面处于同一水平面上，并且该外侧端面与定子的外调磁环外环端面处于同一水平面上；轴向激磁永磁体固定于轴向导磁磁钢靠近定子一侧的端面上，并且套接固定在转轴上，轴向激磁永磁体与轴向导磁磁钢的外径相同；轴向激磁永磁体嵌放在内调磁环的T型空间内，径向导磁磁钢和径向激磁永磁体嵌放在外调磁环的T型空间内；
[0008]两个转子中一个转子的轴向激磁永磁体和径向激磁永磁体分别由块永磁体沿圆周方向紧密排列形成，两个转子中另一个转子的轴向激磁永磁体和径向激磁永磁体分别由2N2块永磁体沿圆周方向紧密排列形成；径向激磁永磁体的所有永磁体均沿径向充磁，并且相邻永磁体的充磁方向相反；轴向激磁永磁体的所有永磁体均沿轴向充磁，并且相邻永磁体的充磁方向相反；[0009]定子的内调磁环和外调磁环均由NJN2块导磁体与NfN2块非导磁体沿圆周方向相间排布形成；
[0010]N1和N2均为正整数，并且N1古N2。
[0011]它还包括壳体，壳体通过轴承与转轴连接，定子的外调磁环的外环表面固定在壳体的内侧壁上。
[0012]本实用新型的优点:本发明所述永磁齿轮的定子和转子的设置采用了轴向式结构，而非现有永磁齿轮采用的同心式结构，这极大的降低了齿轮的制造安装难度。本发明在转子径向和轴向两个方向导磁的磁钢上设置了径向和轴向两个方向激磁的永磁体，使两个方向激磁的永磁体产生的磁场互不影响，它能够在不增加整个装置的体积，不改变传动比的情况下增大齿轮传递的转矩，从而增大整个装置的转矩密度。两个转子的外径尺寸相同，可采用相同尺寸的磁钢制造，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型所述双方向激磁的轴向永磁齿轮的结构示意图；
[0014]图2是转子的外端面侧的结构示意图；
[0015]图3是转子的内端面侧的结构示意图；
[0016]图4是定子的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]【具体实施方式】一:下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述双方向激磁的轴向永磁齿轮，它包括两个转子1、定子和转轴3，
[0018]定子的内环端居中套接在转轴3上，与转轴3通过轴承连接，定子由依次由内向外连接的内调磁环2-1、非导磁圆环2-2和外调磁环2-3组成阶梯圆环结构，内调磁环2-1和外调磁环2-3侧壁的轴向切面均呈T形，并且T形切面的水平段居于圆环外端，内调磁环2-1的外环、非导磁圆环2-2及外调磁环2-3的内环的轴向长度相行，并且轴向的两个端面分别处于同一平面上；
[0019]两个转子I呈镜像对称设置于定子的两侧，并且嵌放在定子的阶梯结构内，每个转子I与定子之间形成气隙；
[0020]每个转子I由轴向导磁磁钢1-1、径向导磁磁钢1-2、轴向激磁永磁体1-3和径向激磁永磁体1-4组成，轴向导磁磁钢1-1、径向导磁磁钢1-2、轴向激磁永磁体1-3和径向激磁永磁体1-4均为圆环形，轴向导磁磁钢1-1套接固定在转轴3上，径向导磁磁钢1-2的内环表面与轴向导磁磁钢1-1的外环表面固定连接，径向激磁永磁体1-4的内环表面与径向导磁磁钢1-2的外环表面固定连接，轴向导磁磁钢1-1、径向导磁磁钢1-2与径向激磁永磁体1-4的轴向长度相同，外侧端面处于同一水平面上，并且该外侧端面与定子的外调磁环
2-3外环端面处于同一水平面上；轴向激磁永磁体1-3固定于轴向导磁磁钢1-1靠近定子一侧的端面上，并且套接固定在转轴3上，轴向激磁永磁体1-3与轴向导磁磁钢1-1的外径相同；轴向激磁永磁体1-3嵌放在内调磁环2-1的T型空间内，径向导磁磁钢1-2和径向激磁永磁体1-4嵌放在外调磁环2-3的T型空间内；
[0021]两个转子I中一个转子的轴向激磁永磁体1-3和径向激磁永磁体1-4分别由2Νι块永磁体沿圆周方向紧密排列形成，两个转子I中另一个转子的轴向激磁永磁体1-3和径向激磁永磁体1-4分别由2N2块永磁体沿圆周方向紧密排列形成；径向激磁永磁体1-4的所有永磁体均沿径向充磁，并且相邻永磁体的充磁方向相反；轴向激磁永磁体1-3的所有永磁体均沿轴向充磁，并且相邻永磁体的充磁方向相反；
[0022]定子的内调磁环2-1和外调磁环2-3均由NJN2块导磁体与NjN2块非导磁体沿圆周方向相间排布形成；
[0023]N1和N2均为正整数，并且N1 ? N2。
[0024]本实施方式中，定子由两个调磁环和一个非导磁圆环组成，这样就减小了磁钢的体积，达到了降低磁钢内损耗的目的，两个调磁环分别对转子上两个方向激磁的永磁体产生的磁场进行调制，从而达到转矩平稳传递和转矩变换的目的，两个调磁环的形状在保持原有调制永磁体磁场的作用下充分考虑了永磁体的端部漏磁，进一步提高了永磁体的利用率。转轴3由两个分转轴连接形成,能使齿轮的制造安装更方便,并且定子的内环端，即内调磁环2-1的内环表面与转轴3通过轴承连接，对转轴3起到支撑的作用。
[0025]所述永磁齿轮的转矩比为N1:N2。
[0026]【具体实施方式】二:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式还包括壳体4，壳体4通过轴承与转轴3连接，定子的外调磁环2-3的外环表面固定在壳体4的内侧壁上。
【权利要求】
1.一种双方向激磁的轴向永磁齿轮，它包括两个转子(I)、定子和转轴(3)，其特征在于， 定子的内环端居中套接在转轴(3)上，与转轴(3)通过轴承连接，定子由依次由内向外连接的内调磁环(2-1)、非导磁圆环(2-2)和外调磁环(2-3)组成阶梯圆环结构，内调磁环(2-1)和外调磁环(2-3)侧壁的轴向切面均呈T形，并且T形切面的水平段居于圆环外端，内调磁环(2-1)的外环、非导磁圆环(2-2)及外调磁环(2-3)的内环的轴向长度相行，并且轴向的两个端面分别处于同一平面上； 两个转子(I)呈镜像对称设置于定子的两侧，并且嵌放在定子的阶梯结构内，每个转子(I)与定子之间形成气隙； 每个转子(I)由轴向导磁磁钢(1-1)、径向导磁磁钢(1-2)、轴向激磁永磁体(1-3)和径向激磁永磁体(1-4)组成，轴向导磁磁钢(1-1 )、径向导磁磁钢(1-2)、轴向激磁永磁体(1-3)和径向激磁永磁体(1-4)均为圆环形,轴向导磁磁钢(1-1)套接固定在转轴(3)上，径向导磁磁钢(1_2)的内环表面与轴向导磁磁钢(1-1)的外环表面固定连接，径向激磁永磁体(1-4)的内环表面与径向导磁磁钢(1-2)的外环表面固定连接,轴向导磁磁钢(1_1)、径向导磁磁钢(1-2)与径向激磁永磁体(1-4)的轴向长度相同，外侧端面处于同一水平面上，并且该外侧端面与定子的外调磁环(2-3)外环端面处于同一水平面上；轴向激磁永磁体(1-3)固定于轴向导磁磁钢(1-1)靠近定子一侧的端面上，并且套接固定在转轴(3)上，轴向激磁永磁体(1-3 )与轴向导磁磁钢(1-1)的外径相同；轴向激磁永磁体(1-3 )嵌放在内调磁环(2-1)的T型空间内，径向导磁磁钢(1-2)和径向激磁永磁体(1-4)嵌放在外调磁环(2-3)的T型空间内； 两个转子(I)中一个转子的轴向激磁永磁体(1-3)和径向激磁永磁体(1-4)分别由2Νι块永磁体沿圆周方向紧密排列形成，两个转子(I)中另一个转子的轴向激磁永磁体(1-3)和径向激磁永磁体(1-4)分别由2N2块永磁体沿圆周方向紧密排列形成；径向激磁永磁体(1-4)的所有永磁体均沿径向充磁，并且相邻永磁体的充磁方向相反；轴向激磁永磁体(1-3)的所有永磁体均沿轴向充磁，并且相邻永磁体的充磁方向相反； 定子的内调磁环(2-1)和外调磁环(2-3)均由NJN2块导磁体与NJN2块非导磁体沿圆周方向相间排布形成； N1和N2均为正整数，并且N1 ^N20
2.根据权利要求1所述的双方向激磁的轴向永磁齿轮，其特征在于，它还包括壳体(4)，壳体(4)通过轴承与转轴(3)连接，定子的外调磁环(2-3)的外环表面固定在壳体(4)的内侧壁上。
【文档编号】H02K51/00GK203788125SQ201420194691
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】谢颖, 吕森, 杨忠学, 曲春梅 申请人:哈尔滨理工大学