CN104506015B - 一种磁性传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁性传动装置，包括不动件、第一转轴、第二转轴、第一转动件、第二转动件及第三转动件；第一转动件与第一转轴刚性连接成一个整体，第二转动件、第三转动件固定在第二转轴上；第一转动件、第二转动件及第三转动件沿轴向依次排布设置；不动件主要包括调磁座及调磁环；第二转动件位于调磁环中；第一/三转动件分别包括第一/三铁芯、第一/三永磁体及第一/二支撑件；第一铁芯、第一永磁体、调磁环、第三永磁体及第三铁芯沿轴向依次排布。第一、第三永磁体沿轴向交替充磁，第二永磁体沿径向交替充磁，该磁性传动装置具有轴向、径向混合磁路，能够充分利用磁场调制空间，提高转矩密度。
Description
技术领域
本发明涉及磁能转换技术和动力传动设备制造技术领域，尤其涉及一种磁性传动装置。
背景技术
众所周知，机械齿轮装置在工业领域中得到广泛的应用。不难发现，机械齿轮都由几个独立的运动部件构成，而这几个运动部件之间通过位于各自边缘的齿状物啮合进行动力的传动，所以机械齿轮中各个运动部件之间的这种接触结构势必会带来诸多麻烦，如：摩擦损耗、振动和噪声、需要润滑、需要定期维护等。在涉及到流体流量控制的场合，如人工血泵、毒气管泵等，机械齿轮具有很大的局限性，因为它无法实现输出端和输入端的完全隔离。这时，往往会存在流体泄露的隐患，如果密闭措施失效，将会造成严重的后果。在工业应用中，有许多需要变速的场合，通常需要庞大的机械齿轮箱来达到要求，庞大的机械齿轮箱不可避免地增加了系统的体积和重量，同时也增大了系统的复杂性。此外，机械齿轮是通过齿刚性啮合在一起，一旦转矩超过其承受的能力，容易发生安全事故。
磁性传动装置又称磁性齿轮，该传动技术是一种新型的传动技术，它利用永磁体的磁场实现力或者转矩的传递，由于永磁体磁场之间是无接触作用，可以实现力或者转矩的无接触传动，与机械齿轮相比其优点在于：1)可以实现输出端和输入端的完全隔离；2)密封性比机械齿轮箱要好；3)具备过载保护能力；4)帮助实现电机的软启动；5)无噪音；6)无需定期维护。磁性齿轮能克服机械齿轮的弊端，在许多传动领域得到了应用。
现有的磁性齿轮分可以分为直接耦合型和磁场调制型两大类。直接耦合型一般是指仿照机械齿轮的结构进行力或者转矩的传递，此种类型的磁齿轮，永磁体磁场耦合程度非常低，所以转矩密度比机械齿轮要低。磁场调制型一般是指同轴磁性齿轮，该磁性齿轮利用铁芯将永磁体的形成的磁场进行调制，形成许多磁场谐波，通过磁场谐波的相互作用，实现变速和力或转矩的传递。该种磁性齿轮充分利用了永磁体激发的磁场，大大提高了磁性齿轮的转矩密度。随着永磁体材料的发展，磁性齿轮的转矩密度达到了可以与机械齿轮相媲美的程度。
转矩密度一直是衡量磁性齿轮性能好坏的一个重要的性能指标。为了提高磁性齿轮的转矩密度，许多专家学者对磁性齿轮的拓扑结构做了深入的研究，目前主要分为径向磁性齿轮和轴向磁性齿轮两种。径向磁性齿轮指的是气隙磁场沿径向分布的磁性齿轮，其拓扑结构从里到外分布着内转子，调磁环，外转子。由于调磁环位于内外转子之间，给设计加工固定支撑调磁环的结构带来了不小的难度，因为为了提高铁芯的调磁性能，磁性齿轮调磁环上每一个调磁铁芯不能短接在一起；为减小涡流损耗，调磁环左右两个端盖要增加绝缘垫，甚至固定螺丝也要考虑加入绝缘设备。此外，由于调磁环上的铁芯都是独立的，而内外转子永磁体产生的磁场都作用在静止不动的调磁环上，所以还要考虑安装铁芯机构的强度以及防止铁芯发生位移等问题。现有技术中的一些技术方案虽然解决了前面所述的某些问题，但是增加了结构的复杂性，有的甚至以牺牲磁性齿轮的性能为代价。而另外一种轴向磁性齿轮指的是气隙磁场沿轴向分布的磁性齿轮。该磁性齿轮沿轴向从左到右分布着由慢盘铁芯和慢盘永磁体组成的慢盘，由调磁铁块构成的定子，以及由快盘永磁体和快盘铁芯组成的快盘。然而前面所述径向磁性齿轮和轴向磁性齿轮的磁路很单一，要么径向要么轴向，且径向磁性齿轮调磁机构的设计和加工比较麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁性传动装置，其具有轴向、径向混合磁路，能够充分利用磁场调制空间，提高转矩密度。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁性传动装置，包括不动件、第一转轴、第二转轴、第一转动件、第二转动件及第三转动件；
所述第一转轴、第二转轴、第一转动件、第二转动件及第三转动件均相对所述不动件转动设置；所述第一转轴与所述第二转轴同轴设置，且二者沿轴向排布，所述第一转动件与所述第一转轴刚性连接为一整体，所述第二转动件、所述第三转动件与所述第二转轴三者固定连接为一整体；所述第一转动件、第二转动件及第三转动件三者沿轴向依次排布；
所述第一转动件包括第一铁芯、第一永磁体及第一支撑件；所述第一铁芯与第一永磁体均为环状，所述第一铁芯与第一永磁体均安装在所述第一支撑件上；所述第一支撑件与所述第一转轴刚性连接；
所述第二转动件包括第二铁芯与第二永磁体，所述第二转动件固定在所述第二转轴上；所述第二铁芯与第二永磁体均为环状，所述第二永磁体同心同轴安装在第二铁芯上；
所述第三转动件包括第三铁芯、第三永磁体及第二支撑件；所述第二支撑件固定于所述第二转轴；所述第三铁芯与第三永磁体均为环状，二者均安装在所述第二支撑件上；
所述不动件主要包括调磁座及调磁环；所述调磁座由非磁性不导电材料制成；所述调磁环为环状，所述调磁环固定于所述调磁座；所述第二转动件位于所述调磁环中，二者同心同轴设置；所述第一铁芯、所述第一永磁体、所述调磁环、所述第三永磁体及所述第三铁芯同轴设置，且沿轴向依次排布；所述第一永磁体及所述第三永磁体均沿轴向充磁，所述第二永磁体沿径向充磁。
其中，所述第一支撑件、所述第一转轴及所述第二转轴均由非导磁材料制成；所述第二支撑件由非磁性不导电材料制成。
其中，所述第一永磁体包括2N1个第一永磁块，2N1个所述第一永磁块沿周向排布成环状，2N1个第一永磁块沿轴向交替充磁构成N1对永磁极；所述第三永磁体包括2N2个第三永磁块，2N2个所述第三永磁块沿周向排布成环状，2N2个所述第三永磁块的磁极沿轴向交替充磁构成N2对永磁极；所述第二永磁体包括2N2个第二永磁块，2N2个所述第二永磁块沿周向排布成环状，2N2个所述第二永磁块沿径向交替充磁构成N2对永磁极；所述调磁环包括N3个调磁块，N3个所述调磁块沿周向等间隔均匀排布；N3＝N1+N2，N1、N2均为正整数且N1≠N2。
其中，所述第一转动件以ω1速度转动；所述第二转动件和第三转动件随所述第二转轴以相同的转速ω2转动；其中负号表示转速方向相反。
其中，所述第三永磁块与所述第二永磁块在径向上一一对应设置，一一对应的所述第三永磁块与第二永磁块之间装配成阶梯状，且二者之间相临近处的磁极相同。
其中，所述第一永磁体与第三永磁体二者的内径相同、且二者的外径也相同，所述调磁环位于所述第一永磁体与所述第三永磁体之间的正中间位置，且所述调磁环的内径与所述第一永磁体的内径相同。
其中，所述不动件还包括管状的第一外壳及管状的第二外壳；所述调磁座内侧面开设有多个调磁槽，多个所述调磁槽沿周向均匀排布设置，所述调磁环的调磁块固定在所述调磁槽中；所述第一外壳与第二外壳与所述调磁座同轴设置，所述调磁座位于所述第一外壳与第二外壳之间；所述第一转动件设置在所述第一外壳中，所述第二转动件设置在所述第二外壳中。
其中，所述第一外壳、所述第二外壳与所述调磁座为一体成型；或者，
所述第一外壳、所述第二外壳与所述调磁座三者为分体式结构，且通过螺栓固定连接。
其中，所述调磁块由软磁粉末压制成型在所述调磁槽中；或者，
所述调磁块由硅钢片沿周向叠压而成。
其中，所述调磁座上开设有多个通孔，所述通孔与所述调磁槽一一对应，所述通孔沿轴向设置，且所述通孔位于所述调磁槽与所述调磁座的外侧面之间；所述不动件还包括多个丝带，各所述丝带与各所述通孔一一对应，所述丝带穿设所述通孔及所述调磁座的环内侧绕成环状，并将所述调磁块包裹在丝带中。
本发明提供的磁性传动装置，由于第一永磁体与第三永磁体沿轴向充磁，第二永磁体沿径向充磁，使得本发明的磁性传动装置具有轴向、径向混合磁路；第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体产生的磁场都被调磁环调制，在轴向气隙和径向气隙中有更多的磁场谐波参与了转矩的传动，充分利用了有限的几何空间；由于第二永磁体和第三永磁体的磁路相互垂直以及二者特定的位置关系，迫使第二永磁体和第三永磁体产生的磁力线到第一转动件一侧，增大了磁场耦合程度，提高了该磁性传动装置的转矩密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明磁性传动装置优选实施例的轴向截面结构示意图；
图2为图1中磁性传动装置的三维爆炸图；
图3为图2中磁性传动装置的第一铁芯的硅钢片的叠压方式示意图；
图4为图1中磁性传动装置的第二转动件与第三转动件的相对位置示意图；
图5为图4中磁性传动装置的第二转动件与第三转动件的在轴向上正投影的相对位置示意图；
图6为图2中磁性传动装置的不动件的三维结构示意图；
图7为本发明另一实施例提供的磁性传动装置的轴向截面结构示意图；
图8为图7中磁性传动装置的三维爆炸图；
图9为图7中磁性传动装置的调磁座与调磁环的示意图；
图10为图9中调磁环的调磁块的叠压方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请一并参阅图1至图6，本发明实施方式提供的一种磁性传动装置，包括第一转轴81、第二转轴82、第一转动件1、第二转动件2、第三转动件3及不动件4。第一转轴81、第二转轴82、第一转动件1、第二转动件2及第三转动件3均相对不动件4转动设置。第一转轴81与第二转轴82同轴设置，且二者沿轴向排布。可以理解，在本实施例中，轴向、径向、周向均是相对第一转轴81、第二转轴82的中心轴线而言。
第一转动件1与第一转轴81刚性连接为一整体，并以相同的速度一起转动。第二转动件2、第三转动件3两者均固定在第二转轴82上，并以相同的速度一起转动。第一转动件1、第二转动件2及第三转动件3三者沿轴向依次排布设置。第一转轴81与第二转轴82二者之一为主动轴，则另一为从动轴。例如，第一转轴81为主动轴时，第二转轴82为从动轴，旋转动力施加至第一转轴81，可通过第二转轴82输出，反之亦然。
以下具体描述本发明实施例提供的磁性传动装置的第一转动件1、第二转动件2、第三转动件3及不动件4等部件的具体结构。
如图1、2所示，第一转动件1包括第一铁芯11、第一永磁体12及第一支撑件811。第一支撑件811与第一转轴81刚性相连。第一铁芯11与第一永磁体12均为环状，且均安装在第一支撑件811上。
第二转动件2包括第二铁芯21与第二永磁体22；第二铁芯21与第二永磁体22均为环状，第二永磁体22安装在第二铁芯21上，第二铁芯21固定在第二转轴82上。
第三转动件3包括第三铁芯31、第三永磁体32及第二支撑件821；第二支撑件821固定在第二转轴82上。第三铁芯31与第三永磁体32均为环状，且二者均安装在第二支撑件821。
第二永磁体22沿径向充磁，即第二永磁体22的N极与S极沿径向排布。第一永磁体12与第三永磁体32的沿轴向充磁，即二者的N极与S极沿轴向排布。由于第一永磁体12与第三永磁体32沿轴向充磁，第二永磁体22沿径向充磁，使得本发明的磁性传动装置具有轴向、径向混合磁路；第一永磁体12、第二永磁体22、第三永磁体32产生的磁场都被调磁环42调制，在轴向气隙和径向气隙中有更多的磁场谐波参与了转矩的传动，充分利用了有限的几何空间。
不动件4主要包括调磁座41及调磁环42；调磁环42为环状，调磁环42固定于调磁座41。第二转动件2与调磁环42同心同轴设置。第一铁芯11、第一永磁体12、调磁环42、第三永磁体32及第三铁芯31同轴设置，沿轴向依次排布。如图1所示，第一永磁体12与第三永磁体32二者的内径相同、且二者的外径也相同，即沿轴向上第一永磁体12与第三永磁体32二者的投影形成的圆环面相互重合。调磁环42位于第一永磁体12与第三永磁体32之间的正中间位置，且调磁环42的内径与第一永磁体12的内径相同。由于调磁环42套设在第二永磁体22外，使得第二永磁体22的外径小于调磁环42的内径，即小于第三永磁体32的内径，从而形成第一永磁体12与第三永磁体32之间的阶梯状结构。由于第二永磁体和第三永磁体的磁路相互垂直以及二者特定的位置关系，迫使第二永磁体22和第三永磁体32产生的磁力线到第一转动件1一侧，增大了磁场耦合程度，提高了磁性传动的转矩密度。
本实施例中，如图1及图2所示，作为优选，第一支撑件811与第一转轴81为一体成型，以提高二者之间的结构强度。第一支撑件811及第一转轴81均为非导磁材料制成，可以选择铝合金或不锈钢等高强度非导磁材料，以避免对磁性转动装置内的磁路产生影响。此处，第一支撑件811与第二转轴81之间亦可为分体式结构，二者通过键连接、或其他方式固定连接；第一支撑件811与第二转轴81为分体式结构时，二者可以采用不同材质。
第一铁芯11及第一永磁体12均安装在第一支撑件811上，具体地，第一铁芯11固定于第一支撑件811，第一永磁体12固定于第一铁芯11，且第一铁芯11位于第一永磁体12与第一支撑件811之间，以使得第一永磁体12相对靠近调磁环42。
进一步，第一支撑件811为圆盘状，第一支撑件811上靠近其外边缘处伸出一个第一环形凸起811a，第一环形凸起811a朝向第三转动件3的方向凸起，第一铁芯11与第一永磁体12安装在第一环形凸起811a上，且第一铁芯11固定在第一永磁体12与第一支撑件811外边缘之间，第一永磁体12可以通过粘贴方式固定在第一铁芯11。
第二铁芯21可以通过卡环及键固定在第二转轴82上，第二永磁体22可以通过粘贴方式粘在第二铁芯21上。第二支撑件821通过卡环及键固定在第二转轴82上。第二转轴82由非导磁材料制成。第二支撑件821为非磁性不导电材料制成，能够阻断第三永磁体32产生的磁场经调磁环42、第二永磁体22、第二铁芯21、第二转轴82及第三转动件3构成回路，迫使第二永磁体22及第三永磁体32产生的磁力线到第一转动件1一侧，以增大磁场耦合程度，提高磁性传动装置的转矩密度，又由于第二支撑件采用了非磁性不导电材料，可以避免第三转动件3、第二转轴82、第二转动件2在电路上是短接的状态，以减小涡流损耗。作为优选，第二支撑件821为强度高热导热性能好的环氧树脂制成，当然，在其他的实施方式中，第二支撑件821的材质也可以为尼龙、塑料、酚醛树脂、聚甲醛、陶瓷等材料。
进一步，第二支撑件821为圆盘状，第二支撑件821上靠近其外边缘处伸出一个第二环形凸起821a，第二环形凸起821a朝向第一转动件1的方向凸起，第三铁芯31与第三永磁体32安装在第二环形凸起821a外，且第三铁芯31位于第三永磁体32与第二支撑件821的外边缘之间，以使得第三永磁体32相对靠近调磁环42，同时利用第二支撑件821可便于第三转动件3与第二转轴82之间的装配连接。
第一铁芯11及第三铁芯31分别由硅钢片卷绕而成。第一铁芯11的具体结构如图3所示，本实施例中第三铁芯31的结构与图3中第一铁芯11的结构相同。第二铁芯21由硅钢片沿轴向叠压而成，以减小涡流损耗。
下面详细地描述第一永磁体12、第二永磁体22、第三永磁体32及调磁环42之间的关系。
如图2所示，第一永磁体12包括2N1个第一永磁块120，2N1个第一永磁块120沿周向排布成环状，2N1个第一永磁块120的磁极沿轴向交替充磁构成N1对永磁极。第三永磁体32包括2N2个第三永磁块320，2N2个第三永磁块320沿周向排布成环状，2N2个第三永磁块320的磁极沿轴向交替充磁构成N2对永磁极。第二永磁体22包括2N2个第二永磁块220，2N2个第二永磁块220沿周向排布成环状，2N2个第二永磁块220的磁极沿径向交替充磁构成N2对永磁极，即第三永磁块320与第二永磁块220的数目相同。作为优选，第一永磁体12、第二永磁体22及第三永磁体32均采用高性能的铁钕硼材料制成。
如图4、图5所示，各第三永磁块320与各第二永磁块220在径向上一一对应设置。即，第二永磁体22中每一个永磁块在沿轴向上投影形成的扇形区域与第三永磁体32中每一个永磁块在沿轴向上投影形成的扇形区域二者在径向上正好对应。一一对应的第三永磁块320与第二永磁块220之间装配成阶梯状，且二者之间相临近处的磁极相同，如图4、5所示，二者相临近处的磁极是指，第三永磁块320上靠近调磁环42一端的磁极与正对该第三永磁块320设置的第二永磁块220的外侧端相邻近。如，第三永磁块320上靠近调磁环42一端的磁极为N极时，与该第三永磁块320正对设置的第二永磁块220的外侧端磁极也为N极；若第三永磁块320上靠近调磁环42一端的磁极为S极时，与该第三永磁块320正对设置的第二永磁块220的外侧端磁极也为S极。一一对应的第三永磁块320与第二永磁块220之间装配成阶梯状，该结构及磁极设置可以将第二永磁体22和第三永磁体32产生的磁力线逼到第一转动件1一侧，可以进一步增大磁场耦合程度，提高磁性传动装置的转矩密度。
如图2、图6所示，调磁环42包括N3个调磁块420。N3个调磁块420沿周向等间隔均匀排布。N3＝N1+N2，N1、N2均为正整数。本发明提供的磁性传动装置是通过磁场调制原理实现的，调制出的空间磁场谐波要进行稳定的能量传递，磁场谐波的极对数和转速要相同，故其满足条件：N3＝N1+N2，其中，N1、N2均为正整数。第一转动件以ω1速度转动；所述第二转动件和第三转动件随所述第二转轴以相同的转速ω2转动，其中负号表示转速方向相反。若N1＞N2，则第一永磁体12所在的第一转动件1及第一转轴81为慢速侧，第二转动件2、第三转动件3及第二转轴82为快速侧。若N1<N2，则第一永磁体12所在的第一转动件1及第一转轴81为快速侧，第二转动件2、第三转动件3及第二转轴82为慢速侧。换言之，第二转动件2、第三转动件3及第二转轴82所连成的整体可以为慢速侧可以是快速侧。对于本技术领域的人员而言，根据本发明的结构，调整N1、N2、N3三者的数目以达到不同的变速效果所设计的磁性传动装置均在本发明的保护范围内。
在本实施例中，如图6所示，调磁座41为环状，其内侧面开设有多个调磁槽410，多个调磁槽410沿周向均匀排布设置，调磁块420固定在调磁槽410中，且二者一一对应配合。利用调磁槽410可避免调磁块420的周向及径向移动。进一步，不动件4还包括第一外壳461及第二外壳462，第一外壳461与第二外壳462均为管状，二者与调磁座同轴设置，且调磁座41位于第一外壳461与第二外壳462之间。本实施例中，第一外壳461、第二外壳462及调磁座41为一体成型，即三者加工成一个零件，以减少部件，便于加工制备，利于装配。第一转动件1设置在第一外壳461中，第二转动件2设置在第二外壳462中，从而利用第一外壳461与第二外壳462来形成整个磁性传动装置的外壳。
作为优选，调磁块420由软磁粉末压制成型在调磁槽410中，使得调磁块420在加工过程中与调磁座41为一体化的结构设计，以便于加工制备。第一外壳461、第二外壳462及调磁座41一体成型的整体由非磁性不导电材料制成，具体可以为尼龙、塑料、环氧树脂、酚醛树脂、聚甲醛、陶瓷等，优选为强度高导热性能较好的环氧树脂。
进一步，如图1、图2所示，不动件4还包括第一端盖431与第二端盖432，第一端盖431与第二端盖432分别通过螺钉或其他方式固定在第一外壳461与第二外壳462的端部。第一转轴81穿设第一端盖431，且二者之间设有轴承441及卡环451，以便于第一转轴81与第一端盖431之间的装配，并保证第一转轴81转动的稳定性。第二转轴82穿设第二端盖432，且二者之间亦设有轴承442及卡环452，以便于第二转轴82与第二端盖432之间的装配，并保证第二转轴82转动的稳定性。
第一转轴81与第二转轴82相互靠近的端部之间设有轴承83，以便于第一转轴81与第二转轴82之间的对应装配，同时利于保证二者转动的稳定性。
本发明提出的磁性传动装置具有轴向，径向混合磁路，第一永磁体12、第二永磁体22、第三永磁体32产生的磁场都被调磁环42调制，在轴向气隙和径向气隙中有更多的磁场谐波参与了转矩的传动，充分利用了有限的几何空间；第二永磁体22和第三永磁体32的充磁方式和相对应的位置关系，迫使第二永磁体22和第三永磁体32产生的磁力线到第一转动件1一侧，增大了磁场耦合程度，提高了磁性齿轮的转矩密度。第二支撑件821采用非磁性不导电材料，既阻止了第三永磁体32产生的磁场经第三铁芯31、调磁环41、第二永磁体22、第二铁芯21、第二转轴82构成磁回路，又迫使第二永磁体22和第三永磁体32产生的磁力线到第一转动件1一侧，还避免第三转动件3、第二转轴82及第二转动件2在电路上是短接的状态，减小了涡流损耗。
如图7至图10所示，为本发明提供的磁性传动装置的另一实施方式。
不动件4a的调磁座41a、第一外壳461a与第二外壳462a三者为分体式结构，且通过螺栓固定连接。第一端盖431固定连接于第一外壳461a上远离调磁座41a的一端，第二端盖432固定连接于第二外壳462a上远离调磁座41a的另一端。在本实施例中，利用螺栓9依次穿设第一端盖431、第一外壳461a、调磁座41a、第二外壳462a及第二端盖432将不动件4的各个部件连接在一起，以便于装配连接。螺栓9可以为多个，沿周向均匀排布设置。
调磁座41a、第一外壳461a及第二外壳462a均为同一非磁性不导电材料制成，具体可以为尼龙、塑料、环氧树脂、酚醛树脂、聚甲醛、陶瓷等，优选为强度高导热性能较好的环氧树脂。
进一步，调磁座41a上开有多个通孔40，通孔40与调磁槽410一一对应，通孔40沿轴向设置，且通孔40位于调磁槽410与调磁座41a的外侧面之间，不动件4a还包括多个丝带(图中未示出)，各丝带与各通孔一一对应，丝带穿过通孔40及调磁座41a的环内侧绕成环状，并将调磁块420a包裹在丝带中，从而使调磁块420a牢固地固定在调磁座41a上。
作为优选，如图10所示，调磁块420a由硅钢片沿周向叠压而成，由于调磁环既要调制径向磁场还要调制轴向磁场，调磁块420a由硅钢片沿周向叠压而成可以减小这两个磁场变化引起的涡流损耗。
本实施例中与前一实施例的区别仅在于不动件的结构，其他部分与前一实施例相同，在此不再赘述。此处，在其他的实施方式中，调磁座41a可以与第一外壳461a一体成型为一个部件，并与第二外壳462a通过螺栓固定连接；或者，调磁座41a可以与第二壳462a一体成型为一个部件，并与第一外壳461a通过螺栓固定连接。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种磁性传动装置，其特征在于，包括第一转轴、第二转轴、第一转动件、第二转动件、第三转动件及不动件；
所述第一转轴、第二转轴、第一转动件、第二转动件及第三转动件均相对所述不动件转动设置；所述第一转轴与所述第二转轴同轴设置，且二者沿轴向排布，所述第一转动件与所述第一转轴刚性连接为一整体，所述第二转动件、所述第三转动件与所述第二转轴三者固定连接为一整体；所述第一转动件、第二转动件及第三转动件三者沿轴向依次排布；
所述第一转动件包括第一铁芯、第一永磁体及第一支撑件；所述第一铁芯与第一永磁体均为环状，所述第一铁芯与第一永磁体均安装在所述第一支撑件上；所述第一支撑件与所述第一转轴刚性连接；
所述第二转动件包括第二铁芯与第二永磁体，所述第二转动件固定在所述第二转轴上；所述第二铁芯与第二永磁体均为环状，所述第二永磁体同心同轴安装在第二铁芯上；
所述第三转动件包括第三铁芯、第三永磁体及第二支撑件；所述第二支撑件固定于所述第二转轴；所述第三铁芯与第三永磁体均为环状，二者均安装在所述第二支撑件上；
所述不动件主要包括调磁座及调磁环；所述调磁座由非磁性不导电材料制成；所述调磁环为环状，所述调磁环固定于所述调磁座；所述第二转动件位于所述调磁环中，二者同心同轴设置；所述第一铁芯、所述第一永磁体、所述调磁环、所述第三永磁体及所述第三铁芯同轴设置，且沿轴向依次排布；所述第一永磁体及所述第三永磁体均沿轴向充磁，所述第二永磁体沿径向充磁。
2.根据权利要求1所述的磁性传动装置，其特征在于，所述第一支撑件、所述第一转轴及所述第二转轴均由非导磁材料制成；所述第二支撑件由非磁性不导电材料制成。
3.根据权利要求1所述的磁性传动装置，其特征在于，所述第一永磁体包括2N1个第一永磁块，2N1个所述第一永磁块沿周向排布成环状，2N1个第一永磁块的磁极沿轴向交替充磁构成N1对永磁极；所述第三永磁体包括2N2个第三永磁块，2N2个所述第三永磁块沿周向排布成环状，2N2个所述第三永磁块的磁极沿轴向交替充磁构成N2对永磁极；所述第二永磁体包括2N2个第二永磁块，2N2个所述第二永磁块沿周向排布成环状，2N2个所述第二永磁块的磁极沿径向交替充磁构成N2对永磁极；所述调磁环包括N3个调磁块，N3个所述调磁块沿周向等间隔均匀排布；N3＝N1+N2，N1、N2均为正整数且N1≠N2。
4.根据权利要求3所述的磁性传动装置，其特征在于，所述第一转动件以ω1速度转动；所述第二转动件和第三转动件随所述第二转轴以相同的转速ω2转动；其中负号表示转速方向相反。
5.根据权利要求3所述的磁性传动装置，其特征在于，所述第三永磁块与所述第二永磁块在径向上一一对应设置，一一对应的所述第三永磁块与第二永磁块之间装配成阶梯状，且二者之间相临近处的磁极相同。
6.根据权利要求1所述的磁性传动装置，其特征在于，所述第一永磁体与第三永磁体二者的内径相同、且二者的外径也相同，所述调磁环位于所述第一永磁体与所述第三永磁体之间的正中间位置，且所述调磁环的内径与所述第一永磁体的内径相同。
7.根据权利要求1所述的磁性传动装置，其特征在于，所述不动件还包括管状的第一外壳及管状的第二外壳；所述调磁座内侧面开设有多个调磁槽，多个所述调磁槽沿周向均匀排布设置，所述调磁环的调磁块固定在所述调磁槽中；所述第一外壳与第二外壳与所述调磁座同轴设置，所述调磁座位于所述第一外壳与第二外壳之间；所述第一转动件设置在所述第一外壳中，所述第二转动件设置在所述第二外壳中。
8.根据权利要求7所述的磁性传动装置，其特征在于，所述第一外壳、所述第二外壳与所述调磁座为一体成型；或者，
所述第一外壳、所述第二外壳与所述调磁座三者为分体式结构，且通过螺栓固定连接。
9.根据权利要求7所述的磁性传动装置，其特征在于，所述调磁块由软磁粉末压制成型在所述调磁槽中；或者，
所述调磁块由硅钢片沿周向叠压而成。
10.根据权利要求7所述的磁性传动装置，其特征在于，所述调磁座上开设有多个通孔，所述通孔与所述调磁槽一一对应，所述通孔沿轴向设置，且所述通孔位于所述调磁槽与所述调磁座的外侧面之间；所述不动件还包括多个丝带，各所述丝带与各所述通孔一一对应，所述丝带穿设所述通孔及所述调磁座的环内侧绕成环状，并将所述调磁块包裹在丝带中。
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