CN114825708A - 一种磁性齿轮转子及其结构成型工装*** - Google Patents

一种磁性齿轮转子及其结构成型工装*** Download PDF

Info

Publication number
CN114825708A
CN114825708A CN202210517176.9A CN202210517176A CN114825708A CN 114825708 A CN114825708 A CN 114825708A CN 202210517176 A CN202210517176 A CN 202210517176A CN 114825708 A CN114825708 A CN 114825708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
disc
positioning
permanent magnets
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210517176.9A
Other languages
English (en)
Inventor
何东
董庆兵
周兴盛
焦启飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University
Original Assignee
Chongqing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University filed Critical Chongqing University
Priority to CN202210517176.9A priority Critical patent/CN114825708A/zh
Publication of CN114825708A publication Critical patent/CN114825708A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁性齿轮转子及其结构成型工装***，该转子主要由转子盘、转子永磁体、导磁块、转子端板等。转子永磁体采用特殊结构排列，即由径向和切向极化的永磁体交替排列组成，在转子盘上设计有凹槽，将径向极化的永磁体排布在凹槽内，外侧设计有导磁块。为便于转子永磁体的安装，设计了定位盘和安装板，以转子盘中心孔为定位基准，保证定位盘和安装板与转子盘同心，同时保证了永磁体的安装精度。本发明对于提高磁性齿轮的转矩密度，保证永磁体安装精度，提高永磁体的利用率都具有良好的效果，为磁性齿轮的发展和应用起到推进作用。

Description

一种磁性齿轮转子及其结构成型工装***
技术领域
本发明涉及磁性齿轮。
背景技术
磁性齿轮的结构和机械齿轮相似，利用磁场之间的相互作用传递力矩，磁性齿轮是非接触式转矩传递，可以减小机械噪声和振动，降低机械损耗，提高运行效率，具有精确的峰值转矩，过载时具有自动保护功能。
目前，现有的磁性齿轮存在传递力矩小、转矩密度较低等问题。因此，如何优化磁性齿轮的结构形式，以提高磁性齿轮的转矩密度，使其具有更高的使用价值，是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁性齿轮转子，其特征在于：包括转子盘(1)、若干径向永磁体(2)、若干切向永磁体(3)、若干导磁块(4)；
所述转子盘(1)的中心为中心孔(101)，所述转子盘(1)的四周均匀分布若干用于安装径向永磁体(2)的凹槽(103)；两个相邻的凹槽(103)之间是凸缘(102)；
每一块径向永磁体(2)中，包含一个磁极的一部分固定在凹槽(103)内、包含另一个磁极的另一部分位于凹槽(103)外部的转子盘(1)四周；每一块径向永磁体(2)的磁极的指向转子盘(1)旋转时的径向；任意两块相邻的径向永磁体(2)位于凹槽(103)内部的磁极相反；
任意两块相邻的径向永磁体(2)位于凹槽(103)外部的部分之间形成空隙I(201)，该空隙I(201)内部容纳切向永磁体(3)；每一块切向永磁体(3)的一部分固定在空隙I(201)内、另一部分位于空隙I(201)外部的转子盘(1)四周；每一块切向永磁体(3)的磁极的指向为转子盘(1)旋转时的切向；
任意两块相邻的切向永磁体(3)位于空隙I(201)外部的部分之间形成空隙II(301)，该空隙I(301)内填充导磁块(4)。
进一步，还包括左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)；所述左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)分别安装于转子盘(1)的两侧，将转子盘(1)、径向永磁体(2)、切向永磁体(3)和导磁块(4)固定在左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)中间。
进一步，所述中心孔(101)设置用于安装轴承的台阶孔。
进一步，所述转子盘(1)设置有用于连通前后箱体并限位连接的扇形孔(105)，和用于安装轴承和支撑转子的圆孔(106)
进一步，所述转子盘(1)设置有若干通孔(104)，所述左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)上设置有与所述通孔(104)对应的沉孔，常用贯穿通孔(104)和沉孔的内六角圆柱头螺栓(7)，将转子盘(1)、左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)固定在一起。
本发明还公开采用的***工装包括定位盘(8)和安装板(9)；所述定位盘(8)为圆盘状，其上表面的中心有与所述中心孔(101)对应的中央台阶(801)；
所述安装板(9)固定在定位盘(8)上表面，并与定位盘(8)安装板(9)同轴；所述安装板(9)为圆环状，面向安装板(9)中心的表面具有若干与凹槽(103)一一对应的定位凸缘(901)，任意两个相邻的定位凸缘(901)之间是与凸缘(102)一一对应的定位凹槽(902)；
所述定位凸缘(901)与凹槽(103)之间为径向永磁体(2)的装配位；
所述定位凹槽(902)与凸缘(102)之间为切向永磁体(3)的装配位；
包括以下步骤：
1)将定位盘(8)和安装板(9)用螺栓固定在一起。
2)将转子盘(1)安装在定位盘(8)上，以转子盘中心孔为定位基准，保证定位盘(8)、安装板(9)和转子盘(8)同心。
3)按照两类永磁体的排列规则，分别将若干径向永磁体(2)和若干切向永磁体(3)分别粘结在转子盘上。
4)待固化后，拆去定位盘和安装板，将若干导磁块(4)安装在缺口位置。
5)将左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)安装在转子盘(8)两侧并用固定，完成产品的装配。
进一步，所述中央台阶(801)四周为用于支撑转子盘(1)的环形台阶(802)；所述定位盘(8)最外圈是用于对定位盘(8)限位的外周凸缘(804)；所述环形台阶(802)与外周凸缘(804)之前是环形的定位槽(803)，所述安装板(9)，以及装配在转子盘(1)四周的径向永磁体(2)和切向永磁体(3)位于定位槽(803)中。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
(1)本发明中，通过合理设计排列永磁体结构和导磁块，使气隙磁场趋于正弦性，提高磁性齿轮的工作转矩。
(2)本发明中，转子盘及其端板的设计，使永磁体和转子盘连接更加紧固，避免磁性齿轮运行过程中出现永磁体脱落、松动等现象出现。
(3)本发明中，通过合理的设计工装***和安装方法，便于进行转子永磁体的安装，同时保证了产品的安装精度。
综上所述，本发明提为磁性齿轮的发展和应用起到推进作用。
附图说明
图1为本发明结构径向剖视图；
图2为本发明结构轴向剖视图；
图3为本发明安装方法轴向示意图；
图4为本发明安装方法径向示意图。
图中：转子盘(1)、中心孔(101)、凸缘(102)、凹槽(103)、通孔(104)、扇形孔(105)、圆孔(106)、径向永磁体(2)、空隙I(201)、切向永磁体(3)、空隙II(301)、导磁块(4)、左侧转子端板(5)、右侧转子端板(6)、内六角圆柱头螺栓(7)、定位盘(8)、中央台阶(801)、环形凸缘(802)、定位槽(803)、外周凸缘(804)、定位孔(805)、安装板(9)、定位凸缘(901)、定位凹槽(902)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种磁性齿轮转子，其特征在于：包括转子盘1、若干径向永磁体2、若干切向永磁体3、若干导磁块4；
参见图1，图中，转子盘1的S部分示意图所对应的局部放大图a1、a2到a3，依次反应了切向永磁体3、若干导磁块4和导磁块4依次被装配到转子盘1的过程。
所述转子盘1的中心为中心孔101，所述中心孔101可以设置用于安装轴承的台阶孔。所述转子盘1的四周均匀分布若干用于安装径向永磁体2的凹槽103；两个相邻的凹槽103之间是凸缘102；
每一块径向永磁体2中，包含一个磁极的一部分固定在凹槽103内、包含另一个磁极的另一部分位于凹槽103外部的转子盘1四周；每一块径向永磁体2的磁极的指向转子盘1旋转时的径向；任意两块相邻的径向永磁体2位于凹槽103内部的磁极相反；
任意两块相邻的径向永磁体2位于凹槽103外部的部分之间形成空隙I201，该空隙I201内部容纳切向永磁体3；每一块切向永磁体3的一部分固定在空隙I201内、另一部分位于空隙I201外部的转子盘1四周；每一块切向永磁体3的磁极的指向为转子盘1旋转时的切向；
任意两块相邻的切向永磁体3位于空隙I201外部的部分之间形成空隙II301，该空隙I301内填充导磁块4。
实施例2：
本实施例主要结构同实施例1，进一步，还包括左侧转子端板5和右侧转子端板6；所述左侧转子端板5和右侧转子端板6分别安装于转子盘1的两侧，将转子盘1、径向永磁体2、切向永磁体3和导磁块4固定在左侧转子端板5和右侧转子端板6中间。
为使得产品被固定得更为紧密，所述转子盘1设置有若干通孔104，所述左侧转子端板5和右侧转子端板6上设置有与所述通孔104对应的沉孔，常用贯穿通孔104和沉孔的内六角圆柱头螺栓7，将转子盘1、左侧转子端板5和右侧转子端板6固定在一起。
实施例3：
本实施例公开一种用于实施例1或2所述的一种磁性齿轮转子结构成型的工装***，其特征在于：包括定位盘8和安装板9；
所述定位盘8为圆盘状，其上表面的中心有与所述中心孔101对应的中央台阶801；所述中央台阶801四周为用于支撑转子盘1的环形台阶802；所述定位盘8最外圈是用于对定位盘8限位的外周凸缘804；所述环形台阶802与外周凸缘804之前是环形的定位槽803，所述安装板9，以及装配在转子盘1四周的径向永磁体2和切向永磁体3位于定位槽803中。
所述安装板9固定在定位盘8上表面，并与定位盘8安装板9同轴；所述安装板9为圆环状，面向安装板9中心的表面具有若干与凹槽103一一对应的定位凸缘901，任意两个相邻的定位凸缘901之间是与凸缘102一一对应的定位凹槽902；
所述定位凸缘901与凹槽103之间为径向永磁体2的装配位；
所述定位凹槽902与凸缘102之间为切向永磁体3的装配位。
装配时，包括以下步骤：
1)将定位盘8和安装板9用螺栓固定在一起。如图所示，各个凹槽和凸缘形成的止口设计可保证定位盘和安装板同心。
2)将转子盘1安装在定位盘8上，以转子盘中心孔为定位基准，保证定位盘8、安装板9和转子盘8同心。
3)按照两类永磁体的排列规则，分别将若干径向永磁体2和若干切向永磁体3分别粘结在转子盘上。
4)待固化后，拆去定位盘和安装板，将若干导磁块4安装在缺口位置。
5)将左侧转子端板5和右侧转子端板6安装在转子盘8两侧并用固定〔六角圆柱头螺栓固定〕，完成产品的装配。

Claims (7)

1.一种磁性齿轮转子，其特征在于：包括转子盘(1)、若干所述的径向永磁体(2)、若干切向永磁体(3)、若干导磁块(4)；
所述转子盘(1)的中心为中心孔(101)，所述转子盘(1)的四周均匀分布若干用于安装径向永磁体(2)的凹槽(103)；两个相邻的凹槽(103)之间是凸缘(102)；
每一块径向永磁体(2)中，包含一个磁极的一部分固定在凹槽(103)内、包含另一个磁极的另一部分位于凹槽(103)外部的转子盘(1)四周；每一块径向永磁体(2)的磁极的指向转子盘(1)旋转时的径向；任意两块相邻的径向永磁体(2)位于凹槽(103)内部的磁极相反；
任意两块相邻的径向永磁体(2)位于凹槽(103)外部的部分之间形成空隙I(201)，该空隙I(201)内部容纳切向永磁体(3)；每一块切向永磁体(3)的一部分固定在空隙I(201)内、另一部分位于空隙I(201)外部的转子盘(1)四周；每一块切向永磁体(3)的磁极的指向为转子盘(1)旋转时的切向；
任意两块相邻的切向永磁体(3)位于空隙I(201)外部的部分之间形成空隙II(301)，该空隙I(301)内填充导磁块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种磁性齿轮转子，其特征在于：还包括左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)；所述左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)分别安装于转子盘(1)的两侧，将转子盘(1)、径向永磁体(2)、切向永磁体(3)和导磁块(4)固定在左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)中间。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁性齿轮转子，其特征在于：所述中心孔(101)设置用于安装轴承的台阶孔。
4.根据权利要求1所述的一种磁性齿轮转子，其特征在于：所述转子盘(1)设置有扇形孔(105)和圆孔(106)。
5.根据权利要求1或3所述的一种磁性齿轮转子，其特征在于：所述转子盘(1)设置有若干通孔(104)，所述左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)上设置有与所述通孔(104)对应的沉孔，采用贯穿通孔(104)和沉孔的内六角圆柱头螺栓(7)，将转子盘(1)、左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)固定在一起。
6.一种用于1～5任意一项权利要求所述的一种磁性齿轮转子结构成型的方法，其特征在于：
采用的***工装包括定位盘(8)和安装板(9)；所述定位盘(8)为圆盘状，其上表面的中心有与所述中心孔(101)对应的中央台阶(801)；
所述安装板(9)固定在定位盘(8)上表面，并与定位盘(8)安装板(9)同轴；所述安装板(9)为圆环状，面向安装板(9)中心的表面具有若干与凹槽(103)一一对应的定位凸缘(901)，任意两个相邻的定位凸缘(901)之间是与凸缘(102)一一对应的定位凹槽(902)；
所述定位凸缘(901)与凹槽(103)之间为径向永磁体(2)的装配位；
所述定位凹槽(902)与凸缘(102)之间为切向永磁体(3)的装配位；
包括以下步骤：
1)将定位盘(8)和安装板(9)用螺栓固定在一起。
2)将转子盘(1)安装在定位盘(8)上，以转子盘中心孔为定位基准，保证定位盘(8)、安装板(9)和转子盘(8)同心。
3)按照两类永磁体的排列规则，分别将若干径向永磁体(2)和若干切向永磁体(3)分别粘结在转子盘上。
4)待固化后，拆去定位盘和安装板，将若干导磁块(4)安装在缺口位置。
5)将左侧转子端板(5)和右侧转子端板(6)安装在转子盘(8)两侧并用固定，完成产品的装配。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述中央台阶(801)四周为用于支撑转子盘(1)的环形台阶(802)；所述定位盘(8)最外圈是用于对定位盘(8)限位的外周凸缘(804)；所述环形台阶(802)与外周凸缘(804)之前是环形的定位槽(803)，所述安装板(9)，以及装配在转子盘(1)四周的径向永磁体(2)和切向永磁体(3)位于定位槽(803)中。
CN202210517176.9A 2022-05-12 2022-05-12 一种磁性齿轮转子及其结构成型工装*** Pending CN114825708A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210517176.9A CN114825708A (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种磁性齿轮转子及其结构成型工装***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210517176.9A CN114825708A (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种磁性齿轮转子及其结构成型工装***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114825708A true CN114825708A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82513386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210517176.9A Pending CN114825708A (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种磁性齿轮转子及其结构成型工装***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114825708A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006320109A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Asmo Co Ltd 回転電機、及び回転電機の製造方法
CN102324821A (zh) * 2011-08-30 2012-01-18 东南大学 一种同轴磁齿轮
CN202550841U (zh) * 2012-02-29 2012-11-21 腾达电动科技镇江有限公司 无转子铁轭和定子铁轭的盘式电机
CN107612281A (zh) * 2017-10-16 2018-01-19 三峡大学 一种改进Halbach型磁性齿轮装置
CN107959361A (zh) * 2016-10-18 2018-04-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 永磁力矩电机的定子以及具有高转矩密度的永磁力矩电机
CN110120716A (zh) * 2019-05-15 2019-08-13 华中科技大学 一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机
RU2716011C1 (ru) * 2019-09-06 2020-03-05 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Магнитоэлектрический генератор
CN112671187A (zh) * 2021-01-19 2021-04-16 北京科环新源工程技术有限公司 混合磁路实心永磁转子及其装配工装和装配方法
CN113595283A (zh) * 2021-08-04 2021-11-02 中山大洋电机股份有限公司 一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006320109A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Asmo Co Ltd 回転電機、及び回転電機の製造方法
CN102324821A (zh) * 2011-08-30 2012-01-18 东南大学 一种同轴磁齿轮
CN202550841U (zh) * 2012-02-29 2012-11-21 腾达电动科技镇江有限公司 无转子铁轭和定子铁轭的盘式电机
CN107959361A (zh) * 2016-10-18 2018-04-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 永磁力矩电机的定子以及具有高转矩密度的永磁力矩电机
CN107612281A (zh) * 2017-10-16 2018-01-19 三峡大学 一种改进Halbach型磁性齿轮装置
CN110120716A (zh) * 2019-05-15 2019-08-13 华中科技大学 一种组合阵列式外转子轴径向混合磁通永磁电机
RU2716011C1 (ru) * 2019-09-06 2020-03-05 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Магнитоэлектрический генератор
CN112671187A (zh) * 2021-01-19 2021-04-16 北京科环新源工程技术有限公司 混合磁路实心永磁转子及其装配工装和装配方法
CN113595283A (zh) * 2021-08-04 2021-11-02 中山大洋电机股份有限公司 一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2679825C (en) Rotor for a direct current drive motor and a method for producing the same
JP2017061924A (ja) 電気駆動ポンプおよび電気駆動ポンプを製造するための方法
CN107055284B (zh) 外转子永磁同步曳引机
CN114825708A (zh) 一种磁性齿轮转子及其结构成型工装***
CN111181274B (zh) 一种永磁无铁芯无人机电机
CN215528727U (zh) 一种双定子永磁电机中永磁体的安装结构和电机
CN108199538B (zh) 一种伺服轮毂电机
CN108336846B (zh) 盘式电机的转子组件以及盘式电机
CN115833466A (zh) 一种同轴式集成磁齿轮减速装置的电机
CN212875501U (zh) 一种磁钢的定位装置
CN112491246B (zh) 调磁环组件、磁力齿轮及相应的组装方法、复合电机
CN212163021U (zh) 一种直流无刷电机散热组件
CN108591259B (zh) 磁悬浮轴承
US20230043226A1 (en) Electric tool, electric motor and rotor assembly thereof
CN215498636U (zh) 一种磁性编码器安装结构及其电机
CN219969925U (zh) 一种电动车轮毂
CN211720431U (zh) 一种带有编码器的一体式内转子电机
CN218183187U (zh) 一种中空磁铁的编码器
CN114243969B (zh) 斜极永磁体固定结构及曳引机
CN114614637B (zh) 一种用于瓦形永磁块定位安装工装
CN220067018U (zh) 一种力矩伺服电机用转子
CN219554690U (zh) 一种盘式电机转子
CN109713837B (zh) 一种用于磁悬浮飞轮储能装置的飞轮轮毂
CN215934584U (zh) 轮毂电机和机器人
CN221220940U (zh) 一种用于离心式高速风机的分体式连接盘

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination