CN110005782A - 磁齿轮变速器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁原理变速技术领域，且公开了磁齿轮变速器结构，包括轴Ⅰ和轴Ⅱ，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ的外弧面一侧开设有键槽，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ的键槽内分别套装有键，所述轴Ⅰ通过键卡接有环形的转子Ⅰ，所述轴Ⅰ与转子Ⅰ之间通过键进行传动，所述轴Ⅱ以同样的方式卡接有转子Ⅱ，通过分别依次对定子上开设螺旋槽，再依次对磁体Ⅲ进行生产加工，最后再将二者装配成整体，装配式的新结构将原来的内螺旋槽的零件，分成两个零件，一个是磁体Ⅲ，另一个是带定位和固定结构的定子，工艺方法简单，对加工设备要求也有所降低，加工精度得到保证也改变了工艺性，使得螺旋槽的设计角度和旋向可以做任意调整，由此可以设计出非线性磁齿轮变速器。

Description

磁齿轮变速器结构

技术领域

本发明涉及磁原理变速技术领域，具体为磁齿轮变速器结构。

背景技术

磁齿轮变速器是一种利用电磁原理的磁力调速器，结构原理是利用两个不同弧度（长度）的磁钢旋转或直线运行，其主动转子轴（动子）和固定在定子上的硅钢片斜柱相互作用，使得其中之一根被动轴（动子）获得与主动轴不同的速度输出。

磁齿轮变速器的结构特点中的斜齿槽在圆周内变形为螺旋斜槽，给制造加工工艺带来了难度，内螺旋梯形槽需要专用动力刀头在四轴加工中心上加工，动力刀头的结构强度以及尺寸控制都无法满足该零件的加工要求，加上这种工艺方法耗时很长，效率非常低，很难满足新技术产品的量产需求。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了磁齿轮变速器结构，具备加工工艺难度低和加工精度高的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：磁齿轮变速器结构，包括轴Ⅰ和轴Ⅱ，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ的外弧面一侧开设有键槽，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ的键槽内分别套装有键，所述轴Ⅰ通过键卡接有环形的转子Ⅰ，所述轴Ⅰ与转子Ⅰ之间通过键进行传动，所述轴Ⅱ以同样的方式卡接有转子Ⅱ，所述转子Ⅰ的外弧面上嵌设有均匀分布的磁体Ⅰ，所述转子Ⅱ的外弧面上以同样的方式嵌设有磁体Ⅱ，所述转子Ⅰ与转子Ⅱ的外部放置有中空环形的定子，所述定子的内弧面上攻设有一定斜度的螺旋槽，所述定子通过螺旋槽嵌设有与螺旋槽形状适配且呈条块状的磁体Ⅲ，所述定子的端面两侧从上至下依次放置有固定套Ⅰ和固定套Ⅱ，所述固定套Ⅰ和固定套Ⅱ的中部均设为凹陷状且套装在轴Ⅰ上，所述固定套Ⅰ和固定套Ⅱ的端面的边缘处通过环形均匀分布的螺栓与定子的两侧端面分别固定，所述轴Ⅰ上活动套装有位于固定套Ⅰ中部凹陷处的挡圈Ⅰ，所述轴Ⅰ上还套装有位于挡圈Ⅰ外侧的端盖Ⅰ，所述端盖Ⅰ的端部卡接在挡圈Ⅰ与固定套Ⅰ之间，所述端盖Ⅰ通过螺栓与固定套Ⅰ的内侧处固定，螺栓为环形分布状态，所述轴Ⅱ位于固定套Ⅱ的凹陷处以同样的方式套装有挡圈Ⅱ，并通过端盖Ⅱ压紧，所述端盖Ⅱ与固定套Ⅱ之间通过螺栓锁紧。

优选的，所述定子上的螺旋槽为通槽，所述定子通过螺旋槽与磁体Ⅲ进行套装，磁体Ⅲ与定子之间通过过盈配合的连接方式进行装配形成阶梯型槽。

优选的，所述定子上的螺旋槽在装配好之后与磁体Ⅰ和磁体Ⅱ之间留有一定的间隙值。

本发明具备以下有益效果：

通过分别依次对定子上开设螺旋槽，再依次对磁体Ⅲ进行生产加工，最后再将二者装配成整体，形成符合现设计要求的螺旋斜槽结构，相较于现有技术而言，装配式的新结构将原来的内螺旋槽的零件，分成两个零件，一个是磁体Ⅲ，另一个是带定位和固定结构的定子，这种装配式新结构的加工形式把原先螺旋槽在孔内加工的方式，改变为在外部加工螺旋槽，工艺方法简单，对加工设备要求也有所降低，加工精度得到保证，同时由于改变了设计结构，也改变了工艺性，使得螺旋槽的设计角度和旋向可以做任意调整，由此可以设计出非线性磁齿轮变速器，扩大该项技术的应用范围，这种结构设计降低了对设备的要求，也能降低制造成本。

附图说明

图1为本发明正面示意图；

图2为本发明图1的B-B截面图；

图3为本发明立体示意图

图4为本发明图3无固定套Ⅰ的内部结构图；

图5为本发明图4无转子Ⅰ的内部结构图；

图6为本发明图5无定子的内部结构图；

图7为本发明图6转子Ⅱ的端面结构示意图；

图8为本发明转子Ⅰ和转子Ⅱ的装配示意图；

图9为本发明转子Ⅰ和转子Ⅱ的立体示意图。

图中：1、轴Ⅰ；2、轴Ⅱ；3、键；4、转子Ⅰ；5、转子Ⅱ；6、磁体Ⅰ；7、磁体Ⅱ；8、定子；9、螺旋槽；10、固定套Ⅰ；11、固定套Ⅱ；12、挡圈Ⅰ；13、挡圈Ⅱ；14、端盖Ⅰ；15、端盖Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，磁齿轮变速器结构，包括轴Ⅰ1和轴Ⅱ2，轴Ⅰ1和轴Ⅱ2的外弧面一侧开设有键槽，轴Ⅰ1和轴Ⅱ2的键槽内分别套装有键3，轴Ⅰ1通过键3卡接有环形的转子Ⅰ4，轴Ⅰ1与转子Ⅰ4之间通过键3进行传动，轴Ⅱ2以同样的方式卡接有转子Ⅱ5，转子Ⅰ4的外弧面上嵌设有均匀分布的磁体Ⅰ6，转子Ⅱ5的外弧面上以同样的方式嵌设有磁体Ⅱ7，转子Ⅰ4与转子Ⅱ5的外部放置有中空环形的定子8，其中转子Ⅰ4和转子Ⅱ5相对面处不接触，留有一定的间隙此为现有技术，在此不做赘述，定子8的内弧面上攻设有一定斜度的螺旋槽9，其中螺旋槽9的数量和倾斜角度可根据实际工艺要求进行加工，一定数量的螺旋槽9环形分布，在定子8通过螺旋槽9嵌设有与螺旋槽9形状适配且呈条块状的磁体Ⅲ，通过将磁体Ⅲ装配在定子8上的螺旋槽9内，从而使得定子8和磁体Ⅲ之间形成一个具有螺旋梯度的槽型结构，该槽型固定结构还可以为圆槽、燕尾槽和丁字槽等结构，可以根据设计需要放在定子8上或者磁体Ⅲ上，也可以专门设计一个连接零件来固定螺旋斜条，该设计也适用于直线调速设计，定子8的端面两侧从上至下依次放置有固定套Ⅰ10和固定套Ⅱ11，固定套Ⅰ10和固定套Ⅱ11的中部均设为凹陷状且套装在轴Ⅰ1上，固定套Ⅰ10和固定套Ⅱ11的端面的边缘处通过环形均匀分布的螺栓与定子8的两侧端面分别固定，轴Ⅰ1上活动套装有位于固定套Ⅰ10中部凹陷处的挡圈Ⅰ12，轴Ⅰ1上还套装有位于挡圈Ⅰ12外侧的端盖Ⅰ14，端盖Ⅰ14的端部卡接在挡圈Ⅰ12与固定套Ⅰ10之间，端盖Ⅰ14通过螺栓与固定套Ⅰ10的内侧处固定，螺栓为环形分布状态，轴Ⅱ2位于固定套Ⅱ11的凹陷处以同样的方式套装有挡圈Ⅱ13，并通过端盖Ⅱ15压紧，端盖Ⅱ15与固定套Ⅱ11之间通过螺栓锁紧。

其中，定子8上的螺旋槽9为通槽，定子8通过螺旋槽9与磁体Ⅲ进行套装，磁体Ⅲ与定子8之间通过过盈配合的连接方式进行装配形成阶梯型槽，通过装配式的套装方式将磁体Ⅲ套在螺旋槽9内，从而定子8和螺旋槽9的装配体，整个外形上形成一个螺旋梯度的槽型结构，相较于现有技术而言，其加工工艺难度得到了极大的优化，同时也能在加工精度上面得到提升，

其中，定子8上的螺旋槽9在装配好之后与磁体Ⅰ6和磁体Ⅱ7之间留有一定的间隙值，确保磁体Ⅰ6和磁体Ⅱ7在转动的时候不会与螺旋槽9之间形成抵触。

本实施例的装配过程如下：

首先将转子Ⅰ4套装在轴Ⅰ1上并压至底部（轴Ⅰ1底部是台阶面，转子Ⅰ4不会脱落，转子Ⅰ4上的磁体Ⅰ6是提前预设装好的，此为现有技术），然后将磁体Ⅲ插接在定子8上每个螺旋槽9内，依次插接完所有的螺旋槽9后，检查是否有漏插现象，待确定好将所有的螺旋槽9插满后，将定子8套在转子Ⅰ4的外部，再将固定套Ⅰ10套装在轴Ⅰ1上，将固定套Ⅰ10上的螺纹孔与定子8一侧的螺纹孔对齐（螺纹孔是在加工的过程中预先攻设好的），利用螺栓依次固定将固定套Ⅰ10和定子8进行锁死（固定的时候，螺栓的拧紧是对边进行，不可依次拧紧，保证固定套Ⅰ10与定子8的连接处受力均匀），然后将挡圈Ⅰ12套装在轴Ⅰ1上并按压至固定套Ⅰ10中的凹陷处，最后将端盖Ⅰ14套入轴Ⅰ1中，并将端盖Ⅰ14的端部压至挡圈Ⅰ12与固定套Ⅰ10之间的间隙中，再转动端盖Ⅰ14使端盖Ⅰ14上的预留螺纹孔与固定套Ⅰ10内侧的螺纹孔依次对齐，利用螺栓锁死，至此，完成轴Ⅰ1一侧的连接处安装。

（与此同时可对轴Ⅱ2的连接处施以同样的安装方式进行安装，转子Ⅱ5、磁体Ⅱ7、固定套Ⅱ11、挡圈Ⅱ13和端盖Ⅱ15的安装方式与转子Ⅰ4、磁体Ⅰ6、固定套Ⅰ10和端盖Ⅰ14的安装方式相同，可同时进行安装）。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.磁齿轮变速器结构，包括轴Ⅰ（1）和轴Ⅱ（2），所述轴Ⅰ（1）和轴Ⅱ（2）的外弧面一侧开设有键槽，所述轴Ⅰ（1）和轴Ⅱ（2）的键槽内分别套装有键（3），所述轴Ⅰ（1）通过键（3）卡接有环形的转子Ⅰ（4），所述轴Ⅰ（1）与转子Ⅰ（4）之间通过键（3）进行传动，所述轴Ⅱ（2）以同样的方式卡接有转子Ⅱ（5），所述转子Ⅰ（4）的外弧面上嵌设有均匀分布的磁体Ⅰ（6），所述转子Ⅱ（5）的外弧面上以同样的方式嵌设有磁体Ⅱ（7），其特征在于：所述转子Ⅰ（4）与转子Ⅱ（5）的外部放置有中空环形的定子（8），所述定子（8）的内弧面上攻设有一定斜度的螺旋槽（9），所述定子（8）通过螺旋槽（9）嵌设有与螺旋槽（9）形状适配且呈条块状的磁体Ⅲ，所述定子（8）的端面两侧从上至下依次放置有固定套Ⅰ（10）和固定套Ⅱ（11），所述固定套Ⅰ（10）和固定套Ⅱ（11）的中部均设为凹陷状且套装在轴Ⅰ（1）上，所述固定套Ⅰ（10）和固定套Ⅱ（11）的端面的边缘处通过环形均匀分布的螺栓与定子（8）的两侧端面分别固定，所述轴Ⅰ（1）上活动套装有位于固定套Ⅰ（10）中部凹陷处的挡圈Ⅰ（12），所述轴Ⅰ（1）上还套装有位于挡圈Ⅰ（12）外侧的端盖Ⅰ（14），所述端盖Ⅰ（14）的端部卡接在挡圈Ⅰ（12）与固定套Ⅰ（10）之间，所述端盖Ⅰ（14）通过螺栓与固定套Ⅰ（10）的内侧处固定，螺栓为环形分布状态，所述轴Ⅱ（2）位于固定套Ⅱ（11）的凹陷处以同样的方式套装有挡圈Ⅱ（13），并通过端盖Ⅱ（15）压紧，所述端盖Ⅱ（15）与固定套Ⅱ（11）之间通过螺栓锁紧。

2.根据权利要求1所述的磁齿轮变速器结构，其特征在于：所述定子（8）上的螺旋槽（9）为通槽，所述定子（8）通过螺旋槽（9）与磁体Ⅲ进行套装，磁体Ⅲ与定子（8）之间通过过盈配合的连接方式进行装配形成阶梯型槽。

3.根据权利要求1所述的磁齿轮变速器结构，其特征在于：所述定子（8）上的螺旋槽（9）在装配好之后与磁体Ⅰ（6）和磁体Ⅱ（7）之间留有一定的间隙值。