CN106130312A - 一种永磁变速传动装置 - Google Patents

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CN106130312A CN201610498138.8A CN201610498138A CN106130312A CN 106130312 A CN106130312 A CN 106130312A CN 201610498138 A CN201610498138 A CN 201610498138A CN 106130312 A CN106130312 A CN 106130312A
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王向东
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
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Abstract

本发明公开了一种永磁变速传动装置，包括外定子总成（1）、内转子总成（2）、外定子永磁体（11）和内转子永磁体（21），其特征在于：所述内转子永磁体（21）的端侧与内转子传动轴（22）的一端传动连接且内转子传动轴（22）的另一端向外穿出外定子总成（1）的一侧使得内转子总成（2）为单悬臂式固定；外定子永磁体（11）和内转子永磁体（21）之间的间隙（4）内配置有调制环（3），调制环（3）的端侧与调制环传动轴（31）的一端传动连接且调制环传动轴（31）的另一端向外穿出外定子总成（1）的另一侧使得调制环（3）为单悬臂式固定。本发明的调制环组件和内转子组件分别采用单边轴承固定，体积小且结构简单。

Description

一种永磁变速传动装置
技术领域
本发明涉及磁齿轮传动结构的设计领域，具体地说是一种调制环和内转子永磁体分别采用单边轴承固定的永磁变速传动装置。
背景技术
磁场调制型磁力齿轮通过永磁磁场的相互作用实现了无接触传动，具有永磁体利用率高、转矩密度大、动态响应快等优点，是一种新型的变速传动装置，有着广阔的发展空间和较好的应用前景。它的成功研发将可替代传统的机械齿轮箱，为现代驱动***向更高工作效率，更高运行可靠性和更优输出特性方向发展提供了可能。现有的磁性齿轮传动装置，转子传动轴横穿变速传动装置的两侧，调制环传动轴为轴向中空轴，套在转子传动轴外侧，这种结构复杂度高，制作困难，导致永磁变速传动装置难以低成本生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种调制环和内转子永磁体分别采用单边轴承固定的永磁变速传动装置；该永磁变速传动装置结构简易、便于工业生产，能够改进现有轴向磁性齿轮机械结构复杂、不易加工和体积较大的缺陷。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种永磁变速传动装置，包括外定子总成和内转子总成，外定子总成包括外定子永磁体且内转子总成包括内转子永磁体，内转子永磁体和外定子永磁体同轴设置且内转子永磁***于外定子永磁体的内腔中，其特征在于：所述内转子永磁体的端侧与内转子传动轴的一端传动连接且内转子传动轴的另一端向外穿出外定子总成的一侧使得内转子总成为单悬臂式固定；外定子永磁体和内转子永磁体之间的间隙内配置有调制环，调制环的端侧与调制环传动轴的一端传动连接且调制环传动轴的另一端向外穿出外定子总成的另一侧使得调制环为单悬臂式固定。
所述的外定子总成还包括能够固定外定子永磁体的外定子铁芯，外定子铁芯通过相应的壳体支撑设置在底座上、外定子铁芯和相应的壳体一体铸造而成后设置在底座上或者外定子铁芯直接设置在底座上。
所述的外定子铁芯包括左右对称的第一外定子铁芯和第二外定子铁芯，所述的第一外定子铁芯和第二外定子铁芯之间设有外磁托盘且外定子永磁体固定在外磁托盘的槽中，所述外磁托盘的两端圆周端面分别固定在第一外定子铁芯的端面上和第二外定子铁芯的端面上。
所述的内转子总成还包括固定内转子永磁体的内转子铁芯，所述内转子铁芯的端面固定在内转子传动轴的一端上。
所述的调制环固定在其端面处的调制环端板上，调制环通过调制环端板与调制环传动轴的一端传动连接。
所述的内转子传动轴向外穿过其对应侧的外定子总成的外定子铁芯且内转子传动轴通过对应的深沟球轴承与外定子铁芯密封配合。
所述的调制环传动轴向外穿过其对应侧的外定子总成的外定子铁芯且调制环传动轴通过对应的深沟球轴承与外定子铁芯密封配合。
所述的调制环由导磁片沿磁场法向叠压而成。
所述调制环中的导磁片数量为外定子永磁体和内转子永磁体的极对数之和。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的内转子传动轴从永磁变速传动装置的一侧穿出，调制环传动轴从永磁变速传动装置的背对内转子传动轴的另一侧穿出，使得内转子传动轴和调制环传动轴分别位于永磁变速传动装置的两侧，相比于现有技术，内转子传动轴和调制环传动轴分别采用单边轴承固定，对于工程实践常见的中小型磁齿轮装置，既保证了机械强度，也使结构更为简单、减小了磁齿轮传动装置的体积，且比双边双轴承固定的结构更趋合理。
附图说明
附图1为本发明的永磁变速传动装置结构示意图之一；
附图2为本发明的永磁变速传动装置结构示意图之二。
其中：1—外定子总成；11—外定子永磁体；12—外定子铁芯；121—第一外定子铁芯；122—第二外定子铁芯；13—外磁托盘；2—内转子总成；21—内转子永磁体；22—内转子传动轴；23—内转子铁芯；3—调制环；31—调制环传动轴；32—调制环端板；4—间隙；5—壳体；6—底座；7—深沟球轴承。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：一种永磁变速传动装置，包括外定子总成1和内转子总成2，外定子总成1包括外定子永磁体11且内转子总成2包括内转子永磁体21，内转子永磁体21和外定子永磁体11同轴设置且内转子永磁体21位于外定子永磁体11的内腔中，在内转子永磁体21的端侧与内转子传动轴22的一端传动连接且内转子传动轴22的另一端向外穿出外定子总成1的一侧使得内转子总成2为单悬臂式固定；外定子永磁体11和内转子永磁体21之间的间隙4内配置有调制环3，调制环3的端侧与调制环传动轴31的一端传动连接且调制环传动轴31的另一端向外穿出外定子总成1的另一侧使得调制环3为单悬臂式固定。
在上述结构的基础上，外定子总成1还包括能够固定外定子永磁体11的外定子铁芯12，外定子铁芯12通过相应的壳体5支撑设置在底座6上、外定子铁芯12和相应的壳体5一体铸造而成后设置在底座6上或者外定子铁芯12直接设置在底座6上，外定子铁芯12的设置按照具体情况而定；一般来说，为了方便安装，外定子铁芯12包括左右对称的第一外定子铁芯121和第二外定子铁芯122，在第一外定子铁芯121和第二外定子铁芯122之间设有外磁托盘13且外定子永磁体11固定在外磁托盘13的槽中，外磁托盘13的两端圆周端面分别固定在第一外定子铁芯121的端面上和第二外定子铁芯122的端面上。内转子总成2还包括固定内转子永磁体21的内转子铁芯23，内转子铁芯23的端面固定在内转子传动轴22的一端上。调制环3固定在其端面处的调制环端板32上，调制环3通过调制环端板32与调制环传动轴31的一端传动连接；另外调制环3由导磁片沿磁场法向叠压而成且调制环3中的导磁片数量为外定子永磁体11和内转子永磁体21的极对数之和。为了实现单悬臂式固定，内转子传动轴22向外穿过其对应侧的外定子总成1的外定子铁芯12且内转子传动轴22通过对应的深沟球轴承7与外定子铁芯12密封配合；调制环传动轴31向外穿过其对应侧的外定子总成1的外定子铁芯12且调制环传动轴31通过对应的深沟球轴承7与外定子铁芯12密封配合。
本发明的永磁变速传动装置使用时，通过电机带动内转子传动轴22的转动，进而内转子永磁体21的转动使得调制环3切割外定子永磁体11和内转子永磁体21之间的磁力线，进而产生旋转的磁场带动调制环3转动且该转动通过调制环传动轴31输出，使得电机输出的动能通过内转子传动轴22传递给调制环传动轴31，构成无接触的磁齿轮传动。
本发明的内转子传动轴22从永磁变速传动装置的一侧穿出，调制环传动轴31从永磁变速传动装置的背对内转子传动轴22的另一侧穿出，使得内转子传动轴22和调制环传动轴31分别位于永磁变速传动装置的两侧，相比于现有技术，内转子传动轴22和调制环传动轴31分别采用单边轴承固定，对于工程实践常见的中小型磁齿轮装置，既保证了机械强度，也使结构更为简单、减小了磁齿轮传动装置的体积，且比双边双轴承固定的结构更趋合理。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种永磁变速传动装置，包括外定子总成（1）和内转子总成（2），外定子总成（1）包括外定子永磁体（11）且内转子总成（2）包括内转子永磁体（21），内转子永磁体（21）和外定子永磁体（11）同轴设置且内转子永磁体（21）位于外定子永磁体（11）的内腔中，其特征在于：所述内转子永磁体（21）的端侧与内转子传动轴（22）的一端传动连接且内转子传动轴（22）的另一端向外穿出外定子总成（1）的一侧使得内转子总成（2）为单悬臂式固定；外定子永磁体（11）和内转子永磁体（21）之间的间隙（4）内配置有调制环（3），调制环（3）的端侧与调制环传动轴（31）的一端传动连接且调制环传动轴（31）的另一端向外穿出外定子总成（1）的另一侧使得调制环（3）为单悬臂式固定。
2.根据权利要求1所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的外定子总成（1）还包括能够固定外定子永磁体（11）的外定子铁芯（12），外定子铁芯（12）通过相应的壳体（5）支撑设置在底座（6）上、外定子铁芯（12）和相应的壳体（5）一体铸造而成后设置在底座（6）上或者外定子铁芯（12）直接设置在底座（6）上。
3.根据权利要求2所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的外定子铁芯（12）包括左右对称的第一外定子铁芯（121）和第二外定子铁芯（122），所述的第一外定子铁芯（121）和第二外定子铁芯（122）之间设有外磁托盘（13）且外定子永磁体（11）固定在外磁托盘（13）的槽中，所述外磁托盘（13）的两端圆周端面分别固定在第一外定子铁芯（121）的端面上和第二外定子铁芯（122）的端面上。
4.根据权利要求1所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的内转子总成（2）还包括固定内转子永磁体（21）的内转子铁芯（23），所述内转子铁芯（23）的端面固定在内转子传动轴（22）的一端上。
5.根据权利要求1所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的调制环（3）固定在其端面处的调制环端板（32）上，调制环（3）通过调制环端板（32）与调制环传动轴（31）的一端传动连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的内转子传动轴（22）向外穿过其对应侧的外定子总成（1）的外定子铁芯（12）且内转子传动轴（22）通过对应的深沟球轴承（7）与外定子铁芯（12）密封配合。
7.根据权利要求1-5任一所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的调制环传动轴（31）向外穿过其对应侧的外定子总成（1）的外定子铁芯（12）且调制环传动轴（31）通过对应的深沟球轴承（7）与外定子铁芯（12）密封配合。
8.根据权利要求1所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述的调制环（3）由导磁片沿磁场法向叠压而成。
9.根据权利要求8所述的永磁变速传动装置，其特征在于：所述调制环（3）中的导磁片数量为外定子永磁体（11）和内转子永磁体（21）的极对数之和。
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