一种相交轴磁齿轮传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可实现相交轴运动和动力传递的磁齿轮传动装置，属于永磁传动领域。
【背景技术】
[0002]锥齿轮传动广泛应用于机床、车辆、航空航天等领域中，可实现相交轴之间的运动和动力传递，在工业中具有举足轻重的地位。但由于加工、安装精度，以及轮齿接触等问题，使得锥齿轮传动的传动精度较低，振动和噪声较大，齿轮工作寿命短，进而极大地限制了其在工业中的应用。表贴式圆锥磁齿轮传动，用永磁体代替机械轮齿，无接触、无磨损，大幅度降低了传动构件加工、维修成本，减小了振动与噪声，克服了机械锥齿轮传动的众多缺点。但表贴式圆锥齿轮传动由于总是只有几对永磁体参与传动，永磁体利用率低，可传递的转矩小，转矩密度低，应用领域狭窄。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种相交轴磁齿轮传动装置。该实用新型除具有传统圆锥磁齿轮传动无摩擦、无磨损、无需润滑的优点外，还具有永磁体利用率高、传递转矩和转矩密度高等优点。
[0004]本实用新型解决其技术问题所提供的方案是:一种相交轴磁齿轮传动装置，包括输入转盘、调磁体和输出转盘三部分。所述的输入转盘端面均匀间隔布置&块N极和N澳S极扇形永磁体，永磁体轴向充磁，输入转盘通过支撑轴固定于输入轴支架上，其中，N:—般为1?10的正整数。所述的输出转盘端面均匀间隔布置队块~极和1块3极扇形永磁体，永磁体轴向充磁，输出转盘通过支撑轴固定于输出轴支架上，其中，N2—般为1?100的正整数。所述的调磁体由Ni+N2个导磁条和N i+N2个非导磁条间隔均匀布置呈环形，所有导磁条和非导磁条均制成具有一定弧度的扇形条，调磁体通过支架固定于基座上，其中&+队一般为小于100的正整数。所述的输入转盘和调磁体相对且同轴，输出转盘和调磁体相对且同轴，输入、输出转盘上扇形永磁体的径向厚度相等，且与调磁体的径向厚度相等。
[0005]本实用新型中，所述的相交轴磁齿轮传动装置可实现相交轴之间运动和动力的传递，且可通过改变调磁体中导磁条和非导磁条的形状，改变调磁体的形状，进而改变输入、输出轴之间的夹角。
[0006]本实用新型中，所述的相交轴磁齿轮传动装置具有两层气隙，即输入转盘与调磁体之间形成的气隙和输出转盘与调磁体之间形成的气隙。
[0007]本实用新型的有益效果是:该实用新型可实现两相交轴之间的运动和动力传递，各构件间无接触、无磨损、无需润滑，具有永磁体利用率高、可传递转矩大、过载自我保护和无需维修等优点。整套装置可通过改变输入转盘、输出转盘上永磁体的极对数，以及调磁体中导磁条和非导磁条的数目，实现输入和输出轴转速比值的改变。
【附图说明】
[0008]图1是相交轴磁齿轮传动装置的结构示意图；
[0009]图2是图1的俯视图；
[0010]图3是图1的A-A剖视图；
[0011]图4是图1的B-B剖视图；
[0012]图5是输出转盘端面永磁体布置图。
[0013]在图1、图3、图4中，1-基座，2-螺栓，3-螺栓，4-输入轴支架，5-螺栓，6-挡板，7-输入轴，8-轴套，9-键，10-输入转盘，11-永磁体，12-轴端挡板，13-螺栓，14-调磁体支撑架，15-调磁体，16-调磁体支撑架，17-永磁体，18-输出转盘，19-螺栓，20-轴端挡板，21-键，22-输出轴支架，23-输出轴，24-轴套，25-挡板，26-螺栓，27-螺栓，28-螺栓，29-调磁体导磁条，30-调磁体非导磁条。
【具体实施方式】
[0014]实施例
[0015]图1至图5是本实用新型公开的一种相交轴磁齿轮传动装置，所述的磁齿轮传动装置包括输入转盘、输出转盘和调磁体三大部分，其中:
[0016]所述的输入转盘部分主要由输入轴支架4、输入轴7、轴套8、输入转盘10和永磁体11组成。输入转盘10的端面上均匀间隔布置有N极、S极扇形永磁体11，输入转盘10通过键9和轴端挡板12固定于输入轴7上，轴端挡板12通过螺栓固定于输入转盘10上，输入轴7通过轴套8安放在输入轴支架4上，挡板6通过螺栓5固定于输入轴支架4上实现输入轴7端部密封，输入轴支架4通过螺栓2固定于基座1上。
[0017]所述的调磁体部分主要由调磁体15、调磁体支撑架14和16组成。调磁体15由导磁条29和非导磁条30组成，非导磁条29主体部分由非导磁的工程塑料注塑而成，并由调磁体支撑架14和16通过螺栓3和26固定于基座1上。
[0018]所述的输出转盘部分主要由永磁体17、输出转盘18、输出轴支架22和输出轴23组成。输出转盘18端面上均勾间隔布置有N极、S极扇形永磁体17，输出转盘18通过键19和轴端挡板20固定于输出轴23上，轴端挡板20通过螺栓固定于输出转盘18上，输出轴23通过轴套24安放在输出轴支架22上，挡板25通过螺栓固定于输出轴支架22上实现输出轴23的端部密封，输出轴支架22通过螺栓28固定于基座上。
[0019]所述的调磁体弯曲成一定的弧度，实现输入轴和输出轴间的角度偏差，且调磁体中导磁条和非导磁条的数目相等，等于输入转盘上永磁体极对数和输出转盘上永磁体极对数&、队之和，即N i+N^o
[0020]工作原理
[0021]相交轴磁齿轮传动装置采用磁场调制机理，利用调磁体实现不同极对数永磁体间的磁场親合传动。输入转盘随输入轴一起回转时，将在输入转盘10和调磁体15间的气隙内形成主谐波次数为&的磁场，该磁场经调磁极片数为N 一队的调磁体15调制后，在调磁体15与输出转盘18间的气隙内形成主谐波次数为N2的磁场，与输出转盘18端面上永磁体17的极对数相等，从而实现等磁极耦合传动，实现输出轴回转和运动、动力的传递。
[0022]磁齿轮传动装置中输入轴和输出轴间的速度之比，即传动比为
[0023]i = N2/N!
[0024]通过改变输入转盘和输出转盘上永磁体11、17的极对数，并调整调磁体中导磁条和非导磁条的数目，可改变传动装置的传动比大小，实现输出轴速度的调整。
【主权项】
1.一种相交轴磁齿轮传动装置，包括调磁体、端面布置有扇形永磁体的输入转盘和输出转盘，其特征在于: a.所述的输入转盘端面均勾间隔布置&块N极和N:块S极扇形永磁体，永磁体轴向充磁，输入转盘通过支撑轴固定于输入轴支架上，其中，N:—般为1?10的正整数； b.所述的输出转盘端面均勾间隔布置队块N极和N2块S极扇形永磁体，永磁体轴向充磁，输出转盘通过支撑轴固定于输出轴支架上，其中，N2—般为1?100的正整数； c.所述的调磁体由K+N2个导磁条和NAN2个非导磁条间隔均匀布置呈环形，所有导磁条和非导磁条均制成具有一定弧度的扇形条，调磁体通过支架固定于基座上，其中&+队一般为小于100的正整数； d.所述的输入转盘和调磁体相对且同轴，输出转盘和调磁体相对且同轴，输入、输出转盘上扇形永磁体的径向厚度相等，且与调磁体的径向厚度相等。2.根据权利要求1所述的相交轴磁齿轮传动装置，其特征在于:所述磁齿轮传动装置具有两层气隙，即输入转盘与调磁体之间形成的气隙和输出转盘与调磁体之间形成的气隙。3.根据权利要求1所述的相交轴磁齿轮传动装置，其特征在于:改变输入转盘、输出转盘上永磁体的极对数，以及调磁体中导磁条和非导磁条的数目，可实现输入和输出轴转速比值的改变。4.根据权利要求1所述的相交轴磁齿轮传动装置，其特征在于:改变调磁体中导磁条和非导磁条的形状，从而改变调磁体的形状，可改变输入、输出轴之间的夹角。
【专利摘要】本实用新型公开一种相交轴磁齿轮传动装置，所述的相交轴磁齿轮传动装置包含输入转盘、输出转盘和调磁体，其输入转盘端面均匀间隔布置极对数为N1的扇形永磁体，输出转盘端面均匀间隔布置极对数为N2的扇形永磁体，调磁体由N1+N2个具有一定弧度的导磁条和N1+N2个具有一定弧度的非导磁条间隔均匀布置呈环形。该相交轴磁齿轮传动装置包含有输入转盘与调磁体、调磁体与输出转盘间的两层气隙。本实用新型可以实现两相交轴之间的运动和动力传递，可通过调整调磁体形状实现输入轴、输出轴间的角度调整，且无接触、无摩擦、无需润滑，节能环保。
【IPC分类】H02K51/00
【公开号】CN204967602
【申请号】CN201520802075
【发明人】郝秀红, 李海滨, 门继德
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月13日