[實用新型]一種用于正交軸傳動的表貼?Halbach陣列式永磁面齒輪組

有效

• 申請號: 201621123471.2
• 申請日: 2016-10-15
• 公開（公告）號: CN206379866U
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 徐永向;高放;鄒繼斌;王騫;趙博;王寶超;江善林;趙猛;李勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10;H02K51/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司23206
• 代理人: 高媛

技術領域

本實用新型涉及機電傳動領域，特別涉及一種用于正交軸傳動的表貼-Halbach陣列式永磁面齒輪組。

背景技術

正交軸的傳動目前多采用錐齒輪和面齒輪。錐齒輪的齒面形狀復雜，加工制造困難，不同品牌的錐齒輪參數也不同，并且在制作過程中多采用配對制造，這對錐齒輪的加工制造、檢修及維修造成很大麻煩。面齒輪由于加工需要的刀具尺寸與實際嚙合的圓柱齒輪相同，加工不同尺寸和參數的面齒輪所需要的刀具數量較多，加工成本較高；另外，面齒輪內徑處有根切現象，外徑處有尖角現象，因此齒寬不能設計得太長，傳動強度受限。

近些年來，依靠磁性力進行動力傳遞的磁性齒輪有了很大的發展。磁性齒輪能夠實現無接觸傳動，避免了主動軸和從動軸間的直接機械接觸，可以減小噪音和振動，對工作環境無污染，并且具有過載保護等特點。

根據錐齒輪和面齒輪的特點，有人相應地提出了能夠實現正交軸傳動的永磁平面齒輪和永磁圓錐齒輪。采用多圈磁極耦合的永磁平面齒輪采用了數量較多的永磁體，結構比較復雜，裝配麻煩；永磁圓錐齒輪的永磁體充磁方式和裝配都比較困難。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決目前用于正交軸傳動的永磁平面齒輪和錐齒輪結構復雜、制造和裝配困難的問題，提供了一種用于正交軸傳動的表貼-Halbach陣列式永磁面齒輪組。

實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是：

一種用于正交軸傳動的表貼-Halbach陣列式永磁面齒輪組，其組成包括兩個輪，所述的兩個輪均為磁性齒輪，兩個輪分別是圓柱輪和平面輪，所述的平面輪水平設置，所述的圓柱輪設置在平面輪上方，且圓柱輪和平面輪的輪軸中心線相正交，圓柱輪和平面輪之間留有氣隙；當其中一個輪為主動輪時，另外一個輪為從動輪，所述的主動輪通過磁性力帶動從動輪轉動；

所述的圓柱輪為表貼式圓柱輪，所述的平面輪為Halbach陣列式平面輪；所述的表貼式圓柱輪包括圓柱輪軛部、多個瓦片形永磁體及多個瓦片形填充物體；所述的圓柱輪軛部采用導磁性鐵磁材料制成，所述的圓柱輪軛部設有軸向中心孔一，圓柱輪軛部的軸向中心孔一的內壁上沿軸向開設有用于與軸系一配合的鍵槽一；所述的多個瓦片形永磁體包括多個第一型瓦片形永磁體和多個第二型瓦片形永磁體，所述的多個第一型瓦片形永磁體和多個第二型瓦片形永磁體依次交替且等間距設置并均通過粘結方式固定在圓柱輪軛部的外圓周面上，每相鄰設置的第一型瓦片形永磁體和第二型瓦片形永磁體之間的間距內緊密設置有一個瓦片形填充物體，所述的多個瓦片形填充物體均采用非導磁性材料制成，所述的多個瓦片形填充物體均通過粘結方式固定在圓柱輪軛部的外圓周面上，多個第一型瓦片形永磁體和多個第二型瓦片形永磁體均采用徑向充磁或平行充磁，且每相鄰設置的第一型瓦片形永磁體及第二型瓦片形永磁體的充磁方向相反；

所述的Halbach陣列式平面輪包括第一平面輪軛部和多個扇形永磁體（9）；所述的第一平面輪軛部設有第一軸向中心孔二，第一平面輪軛部的第一軸向中心孔二的內壁上沿軸向開設有用于與軸系二配合的第一鍵槽二；所述的多個扇形永磁體包括多個第一型扇形永磁體、多個第二型扇形永磁體、多個第三型扇形永磁體及多個第四型扇形永磁體；所述的多個第一型扇形永磁體、多個第二型扇形永磁體、多個第三型扇形永磁體及多個第四型扇形永磁體均豎直設置并通過粘結方式固定在第一平面輪軛部的上表面的外邊緣處，且多個第一型扇形永磁體、多個第二型扇形永磁體、多個第三型扇形永磁體及多個第四型扇形永磁體依次按照第一型扇形永磁體、第二型扇形永磁體、第三型扇形永磁體及第四型扇形永磁體的排列順序循環排列設置形成圓筒狀的永磁體，多個第一型扇形永磁體和多個第三型扇形永磁體均采用切向充磁且二者充磁方向相反，每相鄰設置的第二型扇形永磁體和第四型扇形永磁體充磁方向與Halbach陣列式平面輪的軸向平行且二者充磁方向相反，第一平面輪軛部采用非導磁性材料制成；或者所述的圓柱輪為Halbach陣列式圓柱輪，所述的平面輪為表貼式平面輪；所述的Halbach陣列式圓柱輪包括圓柱輪軛部和多個瓦片形永磁體；所述的圓柱輪軛部設有軸向中心孔一，圓柱輪軛部的軸向中心孔一的內壁上沿軸向開設有用于與軸系一配合的鍵槽一；