一种二级串联磁轮传动装置的制作方法

本实用新型涉及永磁齿轮技术领域，具体地说是一种基于磁场调制原理的二级串联磁轮传动装置。

背景技术：

磁轮传动是一种利用磁力实现传动和变速的装置，磁轮传动的传动比取决于内磁环和外磁环的磁极对数，理论上可以通过增大径向尺寸实现单级大传动比和大扭矩传递，但受转矩密度及转矩波动的限制，传动比不可能设计的太大，因此无法用于大传动比的系统中。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种二级串联磁轮传动装置，该磁轮传动装置解决了现有磁轮传动传动比小、转矩密度低的问题，提供一种结构简单、传动比大、转矩密度大的二级串联磁轮传动装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种二级串联磁轮传动装置，包括输入轴、第一内磁环、第一调制环、第一外磁环、法兰、过渡轴、第二外磁环、第二调制环、第二内磁环、输出轴，其特征在于：输入轴与第一内磁环传动连接，第一内磁环、第一调制环和第一外磁环同心套装在一起，第一内磁环位于第一调制环内腔中且以气隙相隔开，第一调制环位于第一外磁环内腔中且以气隙相隔开，第一外磁环固定不动，第一调制环与法兰传动连接，法兰与过渡轴传动连接，过渡轴与第二内磁环传动连接，第二内磁环、第二调制环和第二外磁环同心套装在一起，第二内磁环位于第二调制环内腔中且以气隙相隔开，第二调制环位于第二外磁环内腔中且以气隙相隔开，第二外磁环固定不动，第二调制环与输出轴传动连接，上述设置构成一个二级串联磁轮传动装置；输入轴带动第一内磁环旋转，第一内磁环的磁场经过第一调制环调制后与第一外磁环作用，推动第一调制环低速旋转，第一调制环通过法兰带动过渡轴旋转，过渡轴带动第二内磁环旋转，第二内磁环的磁场经过第二调制环调制后与第二外磁环作用，推动第二调制环旋转，第二调制环带动输出轴运行完成二级变速的过程。

所述的第一内磁环包括第一内磁轭铁和第一内磁体，第一内磁体的磁极对数为p1，所述的第一调制环包括第一调磁块和第一隔磁块，第一调磁块和第一隔磁块间隔排列，第一调磁块的数量为p3，所述的第一外磁环包括第一外磁轭铁和第一外磁体，第一外磁体的磁极对数为p2，第一内磁体磁极对数p1、第一调磁块数量p3和第一外磁体磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。

所述的第二内磁环包括第二内磁轭铁和第二内磁体，第二内磁体的磁极对数为p4，所述的第二调制环包括第二调磁块和第二隔磁块，第二调磁块和第二隔磁块间隔排列，第二调磁块的数量为p6，所述的第二外磁环包括第二外磁轭铁和第二外磁体，第二外磁体的磁极对数为p5，第二内磁体磁极对数p4、第二调磁块数量p6和第二外磁体磁极对数p5之间的关系为p6＝p4+p5。

所述的第一外磁环的两端面分别与第一端盖和第二端盖固定，第一端盖通过第一轴承与输入轴连接，输入轴的一端穿过第一端盖，第二端盖通过第四轴承与法兰连接。

所述的第一调制环通过第二轴承和第三轴承与输入轴连接。

所述的第二外磁环的两端面分别与第三端盖和第四端盖固定，第三端盖通过第五轴承与过渡轴连接，第四端盖通过第八轴承与输出轴连接，输出轴的一端穿过第四端盖。

所述的第二调制环通过第六轴承和第七轴承与过渡轴连接。

所述的第二端盖和第三端盖之间通过防尘环连接。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过2个磁轮传动装置的串联，实现二级传动，输入轴带动第一内磁环旋转，推动第一调制环低速旋转，第一调制环带动过渡轴旋转，过渡轴带动第二内磁环旋转，推动第二调制环旋转，第二调制环带动输出轴运行完成二级变速的过程；该二级串联磁轮传动装置结构紧凑、简单，传动比大，转矩密度大，适宜推广使用。

附图说明

附图1为本实用新型的二级串联磁轮传动装置实施例结构示意图；

附图2为附图1的截面a-a结构示意图；

附图3为附图1的截面b-b结构示意图；

其中：1输入轴；2第一内磁转子；2-1第一内磁轭铁；2-2第一内磁体；3第一调制环；3-1第一调磁块；3-2第一隔磁块；4第一端盖；5第一外磁转子；5-1第一外磁轭铁；5-2第一外磁体；6第二端盖；7法兰；8过渡轴；9第三端盖；10第二外磁转子；10-1第二外磁轭铁；10-2第二外磁体；11第二调制环；11-1第二调磁块；11-2第二隔磁块；12第二内磁转子；12-1第二内磁轭铁；12-2第二内磁体；13第四端盖；14输出轴；15防尘环；16第一轴承；17第二轴承；18第三轴承；19第四轴承；20第五轴承；21第六轴承；22第七轴承；23第八轴承。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、2、3所示：一种二级串联磁轮传动装置，包括输入轴(1)、第一内磁环(2)、第一调制环(3)、第一外磁环(5)、法兰(7)、过渡轴(8)、第二外磁环(10)、第二调制环(11)、第二内磁环(12)、输出轴(14)，其特征在于：输入轴(1)与第一内磁环(2)传动连接，第一内磁环(2)、第一调制环(3)和第一外磁环(5)同心套装在一起，第一内磁环(2)位于第一调制环(3)内腔中且以气隙相隔开，第一调制环(3)位于第一外磁环(5)内腔中且以气隙相隔开，第一外磁环(5)固定不动，第一调制环(3)与法兰(7)传动连接，法兰(7)与过渡轴(8)传动连接，过渡轴(8)与第二内磁环(12)传动连接，第二内磁环(12)、第二调制环(11)和第二外磁环(10)同心套装在一起，第二内磁环(12)位于第二调制环(11)内腔中且以气隙相隔开，第二调制环(11)位于第二外磁环(10)内腔中且以气隙相隔开，第二外磁环(10)固定不动，第二调制环(11)与输出轴(14)传动连接，上述设置构成一个二级串联磁轮传动装置。具体到第一内磁环(2)、第一调制环(3)和第一外磁环(5)的结构，第一内磁环(2)包括第一内磁轭铁(2-1)和第一内磁体(2-2)，第一内磁体(2-2)的磁极对数为p1，所述的第一调制环(3)包括第一调磁块(3-1)和第一隔磁块(3-2)，第一调磁块(3-1)和第一隔磁块(3-2)间隔排列，第一调磁块(3-1)的数量为p3，所述的第一外磁环(5)包括第一外磁轭铁(5-1)和第一外磁体(5-2)，第一外磁体(5-2)的磁极对数为p2，第一内磁体(2-2)磁极对数p1、第一调磁块(3-1)数量p3和第一外磁体(5-2)磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。具体到第二内磁环(12)、第二调制环(11)和第二外磁环(10)的结构，第二内磁环(12)包括第二内磁轭铁(12-1)和第二内磁体(12-2)，第二内磁体(12-2)的磁极对数为p4，所述的第二调制环(11)包括第二调磁块(11-1)和第二隔磁块(11-2)，第二调磁块(11-1)和第二隔磁块(11-2)间隔排列，第二调磁块(11-1)的数量为p6，所述的第二外磁环(10)包括第二外磁轭铁(10-1)和第二外磁体(10-2)，第二外磁体(10-2)的磁极对数为p5，第二内磁体(12-2)磁极对数p4、第二调磁块(11-1)数量p6和第二外磁体(10-2)磁极对数p5之间的关系为p6＝p4+p5。具体到第一端盖(4)和第二端盖(6)的位置，第一外磁环(5)的两端面分别与第一端盖(4)和第二端盖(6)固定，第一端盖(4)通过第一轴承(16)与输入轴(1)连接，输入轴(1)的一端穿过第一端盖(4)，第二端盖(6)通过第四轴承(19)与法兰(7)连接。具体到第一调制环(3)与输入轴(1)的连接方式，第一调制环(3)通过第二轴承(17)和第三轴承(18)与输入轴(1)连接。具体到第三端盖(9)和第四端盖(13)的位置，第二外磁环(10)的两端面分别与第三端盖(9)和第四端盖(13)固定，第三端盖(9)通过第五轴承(20)与过渡轴(8)连接，第四端盖(13)通过第八轴承(23)与输出轴(14)连接，输出轴(14)的一端穿过第四端盖(13)。具体到第二调制环(11)与过渡轴(8)的连接方式，第二调制环(11)通过第六轴承(21)和第七轴承(22)与过渡轴(8)连接。具体到第二端盖(6)和第三端盖(9)之间的连接方式，第二端盖(6)和第三端盖(9)之间通过防尘环(15)连接。

本实用新型的二级串联磁轮传动装置使用时，输入轴(1)带动第一内磁环(2)旋转，第一内磁环(2)的磁场经过第一调制环(3)调制后与第一外磁环(5)作用，推动第一调制环(3)低速旋转，第一调制环(3)通过法兰(7)带动过渡轴(8)旋转，过渡轴(8)带动第二内磁环(12)旋转，第二内磁环(12)的磁场经过第二调制环(11)调制后与第二外磁环(10)作用，推动第二调制环(11)旋转，第二调制环(11)带动输出轴(14)运行完成二级变速的过程。

本实用新型通过2个磁轮传动装置的串联，实现二级传动，输入轴(1)带动第一内磁环(2)旋转，推动第一调制环(3)低速旋转，第一调制环(3)带动过渡轴(8)旋转，过渡轴(8)带动第二内磁环(12)旋转，推动第二调制环(11)旋转，第二调制环(11)带动输出轴(14)运行完成二级变速的过程；该二级串联磁轮传动装置结构紧凑、简单，传动比大，转矩密度大，适宜推广使用。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。