專利名稱：一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的制作方法
技術領域：
本發明是一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，可廣泛應用于風力發電、電動汽車、船艦驅動及其它需要直接驅動的工業傳動領域。
背景技術：
在提高拖動轉矩的方法中，機械式齒輪變速傳動應用極為廣泛，但長期以來其傳動基本形式沒有變化，即始終是依靠機械式齒輪副的兩輪齒的嚙合進行傳動。這就給齒輪傳動帶來了一些不可消除的問題，如機械疲勞、摩擦損耗、震動噪音等，盡管可以采用油脂潤滑技術，但以上問題依舊無法根除，導致使用維護極其繁瑣，而且機械式齒輪傳動的理論效率最多也只能達到85%，固定傳動速比的機械式齒輪副傳動使得需要在更寬轉速范圍的多級、分檔調速機構結構復雜，無法適應越來越多的無級變速的傳動技術要求。我國是世界上稀土永磁材料最豐富的國家，大力發展稀土材料的應用對我國有現實的意義。隨著控制技術的進步，稀土永磁材料在電驅動領域已經得到廣泛應用，稀土永磁 材料做成的各類電機產品，其單位體積材料傳送的力矩密度大，能源利用效率高而能耗小，顯示出其稀土材料巨大的優越性。稀土永磁材料在機械傳動領域的應用，國內外才處于起步階段，2004年英國工程師從理論和樣機的具體實踐上完成了一種新型徑向磁場磁性齒輪的設計工作，克服了以往永磁齒輪傳動扭矩較小的缺點，這給永磁材料在機械傳動領域的應用開辟了一個重要的研究方向和未來的應用領域；目前關于傳遞力矩較大的橫向磁場磁性齒輪結構以及綜合橫向磁場與徑向磁場特征的斜向氣隙磁場磁性齒輪結構均未見研究成果。
發明內容
針對現有機械式齒輪傳動技術存在的問題，本技術發明的目的在于提供一種采用永磁材料制做的、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副新結構。本發明的基本構思是，利用永磁材料N極與S極異極性相吸引的原理來實現無機械接觸、無摩擦的動力變速傳動。以下結合圖I來說明這種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的結構特征，圖中項I為輸入軸，項2為前端蓋,項3為定子內錐形鐵芯,項4為定子永磁體,項5為從動輪鐵磁柵，項6為主動輪永磁體,項7為主動輪錐形鐵芯,項8為從動輪后端蓋,項9為后端蓋，項10為輸出軸，項11為滾動軸承，項12為定子機殼；另外，圖中字母符號標識N表示極性N的永磁體,S表極性S的永磁體，Bg表經從動輪鐵磁柵調磁后的斜向氣隙磁場磁通密度，Zg表示從動輪鐵磁柵導磁柵齒數,表示主動輪轉速,ng表示從動輪轉速,2pr表示主動輪永磁體分布極數，2ps表示定子永磁體分布極數。(一 )、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副由其上分布有2Pr個主動輪永磁體6的外圓錐形主動輪、其上分布有2ps個定子永磁體4的內圓錐形定子、其上均勻分布有Zg個輻射狀導磁柵齒的空心圓錐形從動輪鐵磁柵5、前端蓋2和后端蓋9組成，構成磁性傳動斜齒輪副的氣隙磁場Bg沿圓錐形狀的從動輪鐵磁柵5兩邊的圓錐形空間氣隙穿過而形成磁性傳動斜齒輪副的斜向磁場；(二)、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的定子內孔呈內圓錐形狀，主動輪呈外圓錐形狀，主動輪的主動輪永磁體6與定子永磁體4之間裝配有起調制空間斜向氣隙磁場作用的空心圓錐形從動輪鐵磁柵5，從動輪鐵磁柵5與主動輪永磁體6、定子永磁體4之間均有圓錐形空間斜向氣隙，三者之間成同軸線分布；(三)、主動輪上的輸入軸I的轉速^、從動輪上的輸出軸10的轉速ng、從動輪鐵磁柵5的導磁柵齒數Zg、主動輪永磁體6的極數2pp定子永磁體4的極數2ps滿足以下關系約束，定子永磁體4的極對數Ps為正奇數
權利要求
1.一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是 一、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副由其上分布有Zp1 個主動輪永磁體(6)的外圓錐形主動輪、其上分布有2ps個定子永磁體(4)的內圓錐形定子、其上均勻分布有Zg個輻射狀導磁柵齒的空心圓錐形從動輪鐵磁柵(5)、前端蓋(2)和后端蓋(9)組成，構成磁性傳動斜齒輪副的氣隙磁場Bg沿圓錐形狀的從動輪鐵磁柵(5)兩邊的圓錐形空間氣隙穿過而形成磁性傳動斜齒輪副的斜向磁場； 二、新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副的定子內孔呈內圓錐形狀，主動輪呈外圓錐形狀，主動輪的主動輪永磁體(6)與定子永磁體(4)之間裝配有起調制空間斜向氣隙磁場作用的空心圓錐形從動輪鐵磁柵(5)，從動輪鐵磁柵(5)與主動輪永磁體￠)、定子永磁體⑷之間均有圓錐形空間斜向氣隙，三者之間成同軸線分布； 三、主動輪上的輸入軸(I)的轉速W、從動輪上的輸出軸(10)的轉速ng、從動輪鐵磁柵(5)的導磁柵齒數Zg、主動輪永磁體￠)的極數2 、定子永磁體(4)的極數2 3滿足以下關系約束,定子永磁體(4)的極對數Ps為正奇數
2.根據權利要求I所述的一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是由2pr個主動輪永磁體￠)、主動輪錐形鐵芯(7)、輸入軸(I)和滾動軸承(11)構成外圓錐形狀的主動輪，主動輪永磁體(6)按N極S極間隔排列分布的方式粘貼于主動輪錐形鐵芯(7)的外圓錐面上，主動輪錐形鐵芯(7)由導磁的硅鋼板經沖壓成片狀疊壓鉚焊成一整體并與輸入軸(I)緊配合連接，外部動力通過輸入軸傳遞給主動輪。
3.根據權利要求I所述的一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是由2ps個定子永磁體(4)、定子內錐形鐵芯(3)、定子機殼(12)構成靜止不動的定子,定子永磁體(4)按N極S極間隔排列分布的方式粘貼于定子內錐形鐵芯(3)的內圓錐面上，定子內錐形鐵芯(3)由導磁的硅鋼板經沖壓成片狀疊壓鉚焊成一整體并與定子機殼(12)內圓緊配合連接。
4.根據權利要求I所述的一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，其特征是由從動輪鐵磁柵(5)、從動輪后端蓋(8)、輸出軸(10)、滾動軸承(11)構成空心圓錐形狀的從動輪，從動輪鐵磁柵(5)上沿圓錐形的弧面上均勻分布有Zg個輻射狀扇形錐狀孔，扇形錐狀孔之間就是起導磁作用的Zg個輻射狀分布的導磁柵齒，從動輪鐵磁柵(5)由導磁的薄鋼板經沖壓成片狀，再經拉伸成錐形漏斗形狀，多片疊壓鉚焊成一整體，最后經金屬切削加工成形，從動輪后端蓋(8)外圓與從動輪鐵磁柵(5)采用緊配合連接，從動輪后端蓋內孔與輸出軸焊接成一整體。
全文摘要
一種新型斜向氣隙磁場的磁性傳動斜齒輪副，可廣泛應用于風力發電、電動汽車、船艦驅動及其它需要直接驅動的工業傳動領域。其特征是磁性傳動斜齒輪副的定子內孔呈內圓錐形狀，定子內錐形鐵芯3上分布有2ps個定子永磁體4，主動輪呈外圓錐形狀，主動輪錐形鐵芯7上分布有2pr個主動輪永磁體6，主動輪永磁體6與定子永磁體4之間裝配有起調制空間斜向氣隙磁場作用的空心圓錐形從動輪鐵磁柵5，三者之間存在圓錐形空間斜向氣隙且成同軸線分布，構成磁性傳動斜齒輪副的氣隙磁場Bg沿圓錐形狀的空間氣隙穿過而形成磁性傳動斜齒輪副的斜向磁場；工作時利用永磁材料N極與S極異極性相吸引的原理來實現無機械接觸、無摩擦的動力變速傳動。
文檔編號F16H49/00GK102829153SQ20111017000
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月14日 優先權日2011年6月14日
發明者余虹錦 申請人:余虹錦