CN112217373A - 一种二级磁轮传动装置 - Google Patents

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王向东
皋世俊
邵继锋
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Wuhu magnetic wheel transmission technology Co.,Ltd.
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Abstract

本发明公开了一种二级磁轮传动装置，包括输入轴、内磁转子、过渡转子、外磁定子、调制转子、输出轴，输入轴与内磁转子传动连接，过渡转子由轭铁、一级调制环和二级内磁环构成，外磁定子由外磁轭铁、一级外磁环和二级外磁环构成，内磁转子、一级调制环和一级外磁环同心套装在一起构成一级磁轮传动，二级内磁环、调制转子和二级外磁环同心套装在一起构成二级磁轮传动，外磁定子固定不动，调制转子与输出轴传动连接；输入轴带动内磁转子旋转，推动过渡转子低速旋转，过渡转子再推动调制转子旋转，带动输出轴运行完成二级变速的过程。本发明的二级磁轮传动装置结构简单、紧凑，传动比大，转矩密度大，适宜推广使用。

Description

一种二级磁轮传动装置
技术领域
本发明涉及永磁齿轮技术领域，具体地说是一种基于磁场调制原理的二级磁轮传动装置。
背景技术
磁轮传动是一种利用磁力实现传动和变速的装置，磁轮传动的传动比取决于内磁环和外磁环的磁极对数，理论上可以通过增大径向尺寸实现单级大传动比和大扭矩传递，但受转矩密度及转矩波动的限制，传动比不可能设计的太大，因此无法用于大传动比的系统中。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种二级磁轮传动装置，该磁轮传动装置解决了现有磁轮传动传动比小、转矩密度低的问题，提供一种结构简单、传动比大、转矩密度大的二级磁轮传动装置。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种二级磁轮传动装置，包括输入轴、内磁转子、过渡转子、外磁定子、调制转子、输出轴，其特征在于：输入轴与内磁转子传动连接，过渡转子由轭铁、一级调制环和二级内磁环构成，外磁定子由外磁轭铁、一级外磁环和二级外磁环构成，内磁转子、一级调制环和一级外磁环同心套装在一起构成一级磁轮传动，内磁转子位于一级调制环内腔中且以气隙相隔开，一级调制环位于一级外磁环内腔中且以气隙相隔开，二级内磁环、调制转子和二级外磁环同心套装在一起构成二级磁轮传动，二级内磁环位于调制转子内腔中且以气隙相隔开，调制转子位于二级外磁环内腔中且以气隙相隔开，外磁定子固定不动，调制转子与输出轴传动连接，上述设置构成一个二级磁轮传动装置；输入轴带动内磁转子旋转，内磁转子的磁场经过一级调制环调制后与一级外磁环作用，推动过渡转子低速旋转，过渡转子上二级内磁环的磁场经过调制转子调制后与二级外磁环作用，推动调制转子旋转，调制转子带动输出轴运行完成二级变速的过程。
所述的内磁转子包括内磁轭铁和一级内磁环，一级内磁环的磁极对数为p1，所述的过渡转子中的一级调制环由一级调磁块和一级隔磁块间隔排列构成，一级调磁块的数量为p3，所述的外磁定子中的一级外磁环的磁极对数为p2，一级内磁环磁极对数p1、一级调磁块数量p3和一级外磁环磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。
所述的过渡转子中的二级内磁环的磁极对数为p4，所述的调制转子由二级调制环和法兰构成，二级调制环由二级调磁块和二级隔磁块间隔排列构成，二级调磁块的数量为p6，所述的外磁定子中的二级外磁环的磁极对数为p5，二级内磁环磁极对数p4、二级调磁块数量p6和二级外磁环磁极对数p5之间的关系为p6＝p4+p5。
所述的外磁定子的两端面分别与第一端盖和第二端盖固定，第一端盖通过第一轴承和第二轴承与输入轴连接，输入轴的一端穿过第一端盖，第二端盖通过第五轴承和第六轴承与输出轴连接，输出轴的一端穿过第二端盖。
所述的过渡转子通过第三轴承和第四轴承与输入轴连接。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明通过2个磁轮传动装置的串联，实现二级传动，输入轴带动内磁转子旋转，推动过渡转子低速旋转，过渡转子再推动调制转子旋转，带动输出轴运行完成二级变速的过程；该二级磁轮传动装置将一级磁轮传动中的一级调制环与二级磁轮传动中的二级内磁环设置在同一轭铁上，结构更加紧凑、简单，传动比大，转矩密度大，适宜推广使用。
附图说明
附图1为本发明的二级磁轮传动装置实施例一结构示意图；
附图2为附图1的截面A-A结构示意图；
附图3为附图1的截面B-B结构示意图；
附图4为本发明的二级磁轮传动装置实施例二结构示意图。
其中：1输入轴；2内磁转子；2-1内磁轭铁；2-2一级内磁环；3过渡转子；3-1轭铁；3-2一级调制环；3-21一级调磁块；3-22一级隔磁块；3-3二级内磁环；4外磁定子；4-1外磁轭铁；4-2一级外磁环；4-3二级外磁环；5调制转子；5-1二级调制环；5-11二级调磁块；5-12二级隔磁块；5-2法兰；6输出轴；7第一端盖；8第二端盖；9第一轴承；10第二轴承；11第三轴承；12第四轴承；13第五轴承；14第六轴承。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示：包括输入轴(1)、内磁转子(2)、过渡转子(3)、外磁定子(4)、调制转子(5)、输出轴(6)，其特征在于：输入轴(1)与内磁转子(2)传动连接，过渡转子(3)由轭铁(3-1)、一级调制环(3-2)和二级内磁环(3-3)构成，外磁定子(4)由外磁轭铁(4-1)、一级外磁环(4-2)和二级外磁环(4-3)构成，内磁转子(2)、一级调制环(3-2)和一级外磁环(4-2)同心套装在一起构成一级磁轮传动，内磁转子(2)位于一级调制环(3-2)内腔中且以气隙相隔开，一级调制环(3-2)位于一级外磁环(4-2)内腔中且以气隙相隔开，二级内磁环(3-3)、调制转子(5)和二级外磁环(4-3)同心套装在一起构成二级磁轮传动，二级内磁环(3-3)位于调制转子(5)内腔中且以气隙相隔开，调制转子(5)位于二级外磁环(4-3)内腔中且以气隙相隔开，外磁定子(4)固定不动，调制转子(5)与输出轴(6)传动连接。
具体到一级内磁环(2-2)、一级调制环(3-2)和一级外磁环(4-2)的结构，内磁转子(2)包括内磁轭铁(2-1)和一级内磁环(2-2)，一级内磁环(2-2)的磁极对数为p1，所述的过渡转子(3)中的一级调制环(3-2)由一级调磁块(3-21)和一级隔磁块(3-22)间隔排列构成，一级调磁块(3-21)的数量为p3，所述的外磁定子(4)中的一级外磁环(4-2)的磁极对数为p2，一级内磁环(2-2)磁极对数p1、一级调磁块(3-21)数量p3和一级外磁环(4-2)磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。
具体到二级内磁环(3-3)、二级调磁块(5-11)和二级外磁环(4-3)的结构，过渡转子(3)中的二级内磁环(3-3)的磁极对数为p4，所述的调制转子(5)由二级调制环(5-1)和法兰(5-2)构成，二级调制环(5-1)由二级调磁块(5-11)和二级隔磁块(5-12)间隔排列构成，二级调磁块(5-11)的数量为p6，所述的外磁定子(4)中的二级外磁环(4-3)的磁极对数为p5，二级内磁环(3-3)磁极对数p4、二级调磁块(5-11)数量p6和二级外磁环(4-3)磁极对数p5之间的关系为p6＝p4+p5。
具体到第一端盖(7)和第二端盖(8)的位置，外磁定子(4)的两端面分别与第一端盖(7)和第二端盖(8)固定，第一端盖(7)通过第一轴承(9)和第二轴承(10)与输入轴(1)连接，输入轴(1)的一端穿过第一端盖(7)，第二端盖(8)通过第五轴承(13)和第六轴承(14)与输出轴(6)连接，输出轴(6)的一端穿过第二端盖(8)。
具体到过渡转子(3)的安装方式，过渡转子(3)通过第三轴承(11)和第四轴承(12)与输入轴(1)连接。
实施例一
在上述结构的基础上，如图1所示，过渡转子(3)中的一级调制环(3-2)外径与二级内磁环(3-3)的内径相同，外磁定子(4)中的二级外磁环(4-3)的外径大于一级外磁环(4-2)的外径，外磁定子(4)呈阶梯状结构。
实施例二
在上述结构的基础上，如图4所示，内磁转子(2)的外径与过渡转子(3)中的二级内磁环(3-3)的内径相同，过渡转子(3)中的一级调制环(3-2)外径与二级调制环(5-1)的外径相同，外磁定子(4)中的一级外磁环(4-2)的外径与二级外磁环(4-3)的外径相同，过渡转子(3)一级调制环(3-2)外径大于二级内磁环(3-3)的外径，过渡转子(3)呈阶梯状结构。
本发明的二级磁轮传动装置使用时，输入轴(1)带动内磁转子(2)旋转，内磁转子(2)的磁场经过一级调制环(3-2)调制后与一级外磁环(4-2)作用，推动过渡转子(3)低速旋转，过渡转子(3)上二级内磁环(3-3)的磁场经过调制转子(5)调制后与二级外磁环(4-3)作用，推动调制转子(5)旋转，调制转子(5)带动输出轴(6)运行完成二级变速的过程。
本发明通过2个磁轮传动装置的串联，实现二级传动，输入轴(1)带动内磁转子(2)旋转，推动过渡转子(3)低速旋转，过渡转子(3)再推动调制转子(5)旋转，带动输出轴(6)运行完成二级变速的过程；该二级磁轮传动装置将一级磁轮传动中的一级调制环(3-2)与二级磁轮传动中的二级内磁环(3-3)设置在同一轭铁(3-1)上，结构更加紧凑、简单，传动比大，转矩密度大，适宜推广使用。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种二级磁轮传动装置，包括输入轴(1)、内磁转子(2)、过渡转子(3)、外磁定子(4)、调制转子(5)、输出轴(6)，其特征在于：输入轴(1)与内磁转子(2)传动连接，过渡转子(3)由轭铁(3-1)、一级调制环(3-2)和二级内磁环(3-3)构成，外磁定子(4)由外磁轭铁(4-1)、一级外磁环(4-2)和二级外磁环(4-3)构成，内磁转子(2)、一级调制环(3-2)和一级外磁环(4-2)同心套装在一起构成一级磁轮传动，内磁转子(2)位于一级调制环(3-2)内腔中且以气隙相隔开，一级调制环(3-2)位于一级外磁环(4-2)内腔中且以气隙相隔开，二级内磁环(3-3)、调制转子(5)和二级外磁环(4-3)同心套装在一起构成二级磁轮传动，二级内磁环(3-3)位于调制转子(5)内腔中且以气隙相隔开，调制转子(5)位于二级外磁环(4-3)内腔中且以气隙相隔开，外磁定子(4)固定不动，调制转子(5)与输出轴(6)传动连接，上述设置构成一个二级磁轮传动装置；输入轴(1)带动内磁转子(2)旋转，内磁转子(2)的磁场经过一级调制环(3-2)调制后与一级外磁环(4-2)作用，推动过渡转子(3)低速旋转，过渡转子(3)上二级内磁环(3-3)的磁场经过调制转子(5)调制后与二级外磁环(4-3)作用，推动调制转子(5)旋转，调制转子(5)带动输出轴(6)运行完成二级变速的过程。
2.根据权利要求1所述的一种二级磁轮传动装置，其特征在于：所述的内磁转子(2)包括内磁轭铁(2-1)和一级内磁环(2-2)，一级内磁环(2-2)的磁极对数为p1，所述的过渡转子(3)中的一级调制环(3-2)由一级调磁块(3-21)和一级隔磁块(3-22)间隔排列构成，一级调磁块(3-21)的数量为p3，所述的外磁定子(4)中的一级外磁环(4-2)的磁极对数为p2，一级内磁环(2-2)磁极对数p1、一级调磁块(3-21)数量p3和一级外磁环(4-2)磁极对数p2之间的关系为p3＝p1+p2。
3.根据权利要求1所述的一种二级磁轮传动装置，其特征在于：所述的过渡转子(3)中的二级内磁环(3-3)的磁极对数为p4，所述的调制转子(5)由二级调制环(5-1)和法兰(5-2)构成，二级调制环(5-1)由二级调磁块(5-11)和二级隔磁块(5-12)间隔排列构成，二级调磁块(5-11)的数量为p6，所述的外磁定子(4)中的二级外磁环(4-3)的磁极对数为p5，二级内磁环(3-3)磁极对数p4、二级调磁块(5-11)数量p6和二级外磁环(4-3)磁极对数p5之间的关系为p6＝p4+p5。
4.根据权利要求1所述的一种二级磁轮传动装置，其特征在于：所述的外磁定子(4)的两端面分别与第一端盖(7)和第二端盖(8)固定，第一端盖(7)通过第一轴承(9)和第二轴承(10)与输入轴(1)连接，输入轴(1)的一端穿过第一端盖(7)，第二端盖(8)通过第五轴承(13)和第六轴承(14)与输出轴(6)连接，输出轴(6)的一端穿过第二端盖(8)。
5.根据权利要求1所述的一种二级磁轮传动装置，其特征在于：所述的过渡转子(3)通过第三轴承(11)和第四轴承(12)与输入轴(1)连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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