专利名称：空间磁性齿轮变速器的制作方法
技术领域：
本发明属于机电工程技术领域，特别是涉及一种空间磁性齿轮变速器。
背景技术：
现有空间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。现有的磁性齿轮是同轴或是平行轴向传动，暂无空间成角度传动的实现方案。
发明内容
针对现有技术中机械空间齿轮咬合直接接触式效率低，噪音大，需要润滑，易损坏等缺点，本发明应用磁场性质原理，参考永磁同步电机的特点，利用永久磁铁和铁磁性材料的合理组合，提供了一种非接触式、成角度传动的空间磁性齿轮变速器。磁性变速器。本发明是通过以下技术方案来实现的一种空间磁性齿轮变速器，包括定子和两个圆锥形转子，两转子空间成角度设置， 定子嵌装于两转子之间，两转子之间、两转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；所述两圆锥形转子结构相同，分别由转子轴、圆锥形转子基座和转子磁极组成，两转子基座的圆锥面一侧平行，两转子基座上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的磁极；所述两转子轴在同一平面成角度设置；定子采用铁磁材料，所述两转子轴分别通过轴承与支撑定子的定子支撑架枢接。所述两转子基座上设置多对磁极时，其磁极N极和S极相间设置。两转子轴根据所需传动角度不同设为不同角度，角度范围为30° 150°。所述定子由多个两侧带有弧形边的直片导磁条连接构成，与两转子的磁极分别形成映射关系，每个定子直片的弧形边
分别与两转子面相切，各导磁条间设有间隙，定子直片的厚度为转子磁极宽度的*，相邻两
个直片间的距离为转子磁极宽度的I。本发明的有益效果为本发明采用非接触式结构，因此磨损小、噪音小、不需要润滑，对于需要空间成角度传动的场合，尤为适用，从而克服了机械式空间变速器效率低，噪音大、需要润滑、易损坏的缺点。本发明两转子轴根据所需传动角度不同设为不同角度，以适用不同的应用场合。 本发明结构简单、易维护、效率高、使用寿命长。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明90°无定子的结构示意图。图3为图2的俯视图。
图4为本发明两转子的参数示意图。图5为本发明30°角无定子结构示意图。图6为本发明150°角无定子结构示意图。图7为本发明45°角无定子结构示意图。图8为本发明135°角无定子结构示意图。图9为本发明60°角无定子结构示意图。图10为本发明120°角无定子结构示意图。图中1.第一转子，11.转子轴，12.转子基座，13.磁极，2.第二转子，3.定子， 31.定子支撑架。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。实施例1 如图1所示，本发明包括定子3和两个圆锥形转子，两转子空间成角度设置，定子3嵌装于两转子之间，两转子之间、两转子与定子3之间留有间隙的非接触式结构；所述两圆锥形转子结构相同，分别由转子轴11、圆锥形转子基座12和转子磁极13组成，两转子基座12的圆锥面一侧平行，两转子基座12上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的磁极13，设置多对磁极时，其磁极N极和S极相间设置；所述两转子轴11根据所需传动角度不同在同一平面设为不同角度，角度范围为30° 150° ；定子3采用铁磁材料， 所述两转子轴11分别通过轴承与支撑定子的定子支撑架31枢接。所述定子3由多个两侧带有弧形边的直片导磁条构成，直片两侧厚度分别为所对
应转子磁极宽度的* ,相邻两个直片间的距离为转子磁极宽度的|。定子直片与两转子的
磁极形成映射关系，起到转子的磁极导磁作用。每个定子直片的弧形边分别与两转子面相切。本发明中的定子支撑架31沿定子及两转子周边设置，定子3的直片导磁条分别通过支杆固定在定子支撑架31上。本发明所述转子磁极对数比即为传动变比。第一转子1极对数为P1，第二转子2
的极对数为P2,则实现的传动变比T = ZT。
Pi如图3所示，第一转子1的顶角为2 θ工，第二转子2的顶角为2 θ 2，则有第一转子 1的转子轴和第二转子2的转子轴所成角度θ。= θ1+θ2，本例为90°。第一转子1的底面圆半径为队，则第一转子1的高Ii1 = R1COt θ第二转子2的底面圆半径为队，则第二转子2的高t!2 = R2Cot θ 2。两转子切面的等长且平行，其间隙为δ，边长为《 = —^" = 一^"，气隙切面为长
sin U1 sin U2
为a，宽为δ的矩形。本发明的工作原理利用了同极互斥异极相吸引特点。工作时，两转子相切的部分是由两转子直接作用的；在定子直片导磁条间接连接部分，与主动轮连接的转子磁极通过定子直片导磁条作用于与从动轮连接的转子磁极。两转子轴旋转过程一直保持N极对应S 极，两转子实现同步运行。
实施例1 本例所述两转子轴在同一平面内的角度为90°，适用于实际问题中需要30°角传动情况，替代现有30°角机械齿轮传动。如图2所不。实施例2 本例与实施例1结构相同，不同的是本例所述两转子轴在同一平面内的角度为30°，适用于实际问题中需要30°角传动情况，替代现有30°角机械齿轮传动。实施例3 本例与实施例1结构相同，不同的是本例所述两转子轴在同一平面内的角度为150°，适用于实际问题中需要150°角传动情况，替代现有150°角机械齿轮传动。实施例4 本例与实施例1结构相同，不同的是本例所述两转子轴在同一平面内的角度为45°，适用于实际问题中需要45°角传动情况，替代现有45°角机械齿轮传动。实施例5 本例与实施例1结构相同，不同的是本例所述两转子轴在同一平面内的角度为135°，适用于实际问题中需要135°角传动情况，替代现有135°角机械齿轮传动。实施例6 本例与实施例1结构相同，不同的是本例所述两转子轴在同一平面内的角度为60°，适用于实际问题中需要60°角传动情况，替代现有60°角机械齿轮传动。实施例7 本例与实施例1结构相同，不同的是本例所述两转子轴在同一平面内的角度为120°，适用于实际问题中需要120°角传动情况，替代现有120°角机械齿轮传动。
权利要求
1.一种空间磁性齿轮变速器，其特征在于包括定子和两个圆锥形转子，两转子空间成角度设置，定子嵌装于两转子之间，两转子之间、两转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；所述两圆锥形转子结构相同，分别由转子轴、圆锥形转子基座和转子磁极组成，两转子基座的圆锥面一侧平行，两转子基座上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的磁极；所述两转子轴在同一平面成角度设置；定子采用铁磁材料，所述两转子轴分别通过轴承与支撑定子的定子支撑架枢接。
2.根据权利要求1所述的空间磁性齿轮变速器，其特征在于所述两转子基座上设置多对磁极时，其磁极N极和S极相间设置。
3.根据权利要求1或2所述空间磁性齿轮变速器，其特征在于两转子轴根据所需传动角度不同设为不同角度，角度范围为30° 150°。
4.根据权利要求1所述空间磁性齿轮变速器，其特征在于所述定子由多个两侧带有弧形边的直片导磁条连接构成，与两转子的磁极分别形成映射关系，每个定子直片的弧形边分别与两转子面相切，各导磁条间设有间隙，定子直片的厚度为转子磁极宽度的*，相邻两个直片间的距离为转子磁极宽度的1。
全文摘要
一种空间磁性齿轮变速器，属于机电工程技术领域。本发明包括定子和两个圆锥形转子，两转子空间成角度设置，定子嵌装于两转子之间，两转子之间、两转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；所述两圆锥形转子结构相同，分别由转子轴、圆锥形转子基座和转子磁极组成，两转子基座的圆锥面一侧平行，两转子基座上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的磁极；所述两转子轴在同一平面成角度设置；定子采用铁磁材料，所述两转子轴通过轴承与支撑定子的定子枢接。本发明采用非接触式结构，因此磨损小、噪音小、不需要润滑，对于需要空间成角度传动的场合，尤为适用，本发明结构简单、易维护、效率高、使用寿命长。
文档编号H02K51/00GK102315755SQ20111027497
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者张峻峰, 张益盛, 张硕, 满永奎, 郝文升 申请人:东北大学