[發(fā)明專利]一種新型雙向氣隙磁場的磁性齒輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510023829.8
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104578689B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 印欣;方攸同;福義濤;黃曉艷;馬吉恩;張健;林國斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發(fā)明涉及了一種磁性齒輪，尤其是涉及了一種新型雙向氣隙磁場的磁性齒輪，可廣泛用于風力發(fā)電、電動汽車和艦船等新能源領域。

背景技術

傳統的變速變扭矩廣泛采用機械齒輪箱，存在磨損、噪聲、機械疲勞等問題，對于潤滑和維護的要求較高，同時摩擦損耗降低了系統效率。針對機械齒輪固有的這些缺點，磁性齒輪技術近十年來獲得越來越多的關注。

2001年英國科學家提出一種基于磁場調制技術的新型磁性齒輪結構，克服了傳統磁性齒輪磁路差、傳遞轉矩和效率低的缺點，使磁性齒輪技術成為近年來的研究熱點。磁性齒輪傳遞力矩與機械齒輪相當，雖然具有無需潤滑、低噪聲以及自動過載保護等優(yōu)點，但也存在轉矩密度低等缺點。

發(fā)明內容

針對現有機械齒輪傳動技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型雙向氣隙磁場的磁性齒輪。利用切向充磁的永磁體結合導磁材料實現磁力線聚合以提高氣隙磁場密度，同時利用橫向和軸向兩種氣隙磁場進行能量傳遞，實現無接觸摩擦、高效、大扭矩的變速傳動。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

本發(fā)明包括定子機殼以及同軸安裝在定子機殼內的主動輪、從動輪和調磁柵，主動輪和從動輪分別安裝在調磁柵的兩端，調磁柵外周圍安裝定子機殼，主動輪、從動輪與調磁柵之間均存有間隙；主動輪內圈的外周面沿圓周間隔均布安裝有P₁對主動輪永磁體，相鄰的兩個主動輪永磁體之間均安裝有主動輪聚磁塊；從動輪內圈的外周面沿圓周間隔均布安裝有P₃對從動輪永磁體，相鄰的兩個從動輪永磁體之間均安裝有從動輪聚磁塊；調磁柵為P₂塊調磁齒間隔均布安裝在調磁柵內圈外周圍的結構，調磁齒的徑向截面呈T形，調磁齒T形軸向部分的兩端的弧長相等。

所述的主動輪中，相鄰主動輪永磁體的極性方向相反，充磁方向沿圓周周向；所述的從動輪中，相鄰從動輪永磁體的極性方向相反，充磁方向沿圓周周向。

所述的主動輪永磁體的極對數P₁、從動輪永磁體的極對數P₃和調磁柵的鐵磁塊數P₂滿足以下公式：

P₂＝P₁+P₃。

所述的主動輪的旋轉方向與從動輪的旋轉方向相反，且主動輪的轉速n₁和從動輪的轉速n₂滿足以下公式：

n1n3=P3P1=P3P2-P3;]]>

所述的主動輪的輸入軸轉矩T₁、從動輪的輸出軸轉矩T₂和傳動效率η滿足以下公式：

T3T1=P3P1·η.]]>

所述的聚磁塊采用鐵磁材料，主動輪內圈采用非導磁材料。

所述的主動輪永磁體與主動輪聚磁塊之間膠粘，從動輪永磁體與從動輪聚磁塊之間粘接。

所述的調磁柵采用導磁材料。

所述的調磁柵為由導磁材料一體成型。

所述的機殼采用非導磁材料。