CN207939391U - 一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，包括外永磁圈总成、内永磁圈总成和动力轴总成。所述外永磁圈总成包括外轭铁和外永磁体；所述内永磁圈总成包括两个机械结构完全相同的内永磁圈I及内永磁圈II；所述内永磁圈I包括内轭铁及内永磁体。所述外永磁体的极对数p1与内永磁体的极对数p2满足关系p1＝p2+1，且每极相对的外永磁体与内永磁体的弧长相等。本实用新型采用磁力耦合的传动方式，用安装在外永磁圈及内永磁圈上的永磁体代替了机械式轮齿，解决了现有同轴机械式摆线齿轮中摆线轮的齿廓曲线为短幅外摆线导致的结构复杂且制造成本高的问题。本实用新型具有无摩擦、无磨损、无润滑、维修方便及过载保护等优点。

Description

一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置

技术领域

本实用新型涉及一种永磁齿轮传动装置，特别是一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置。

背景技术

现有的同轴机械式摆线齿轮为行星轮系结构，其中行星轮又称为摆线轮，而内齿轮则称为针轮。

现有同轴机械式摆线齿轮存在如下问题：

1、摆线轮的理论齿廓曲线为短幅外摆线，结构复杂，制造成本高；

2、摆线与针轮的共轭啮合齿面为线接触，而线接触的轮齿通常会产生摩擦和滑动，而滑动则是导致齿面磨损、产生热量、功率损耗、降低效率、缩短寿命的重要原因。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要提供一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，不仅要简化结构、降低制造成本、并达到相同的传动效果，还要解决摆线与针轮的共轭啮合齿面的摩擦和滑动问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，包括外永磁圈总成、内永磁圈总成、动力轴总成I及动力轴总成II。

所述的外永磁圈总成包括外轭铁和外永磁体；所述的外轭铁为套筒结构；所述的外永磁体有p1极对、采用N、S极相互交错的排列方式安装在外轭铁的内圆表面。

所述的内永磁圈总成包括两个机械结构完全相同的内永磁圈I及内永磁圈II；所述的内永磁圈I及内永磁圈II通过动力轴总成I和动力轴总成II沿轴向连接为一体；所述的内永磁圈I包括内轭铁及内永磁体；内永磁体有p2极对，均采用N、S极相互交错的排列方式安装在内轭铁的外圆表面。内轭铁的端面开有中心孔及沿圆周方向均匀分布的型孔，所述的中心孔及型孔均为轴向通孔；

所述的动力轴总成I包括左动力轴、轴承I及轴承II；所述的左动力轴为曲轴结构，由直轴、曲轴I和曲轴II串联组成；所述的曲轴I和曲轴II相对于直轴的偏心距相同，曲轴I、曲轴II和直轴的轴线在同一个平面上，且曲轴I和曲轴II的轴线关于直轴轴线对称。

所述的内永磁圈I和内永磁圈II分别套装在左动力轴的曲轴I和曲轴II上，分别绕曲轴I和曲轴II转动。

所述的动力轴总成II包括右动力轴、销轴及销轴轴承；所述的右动力轴为阶梯轴结构，其左端为圆盘结构；销轴轴承安装在销轴的外圆表面上以形成销轴滚子结构；所述的销轴滚子结构分别贯穿在内永磁圈I和内永磁圈II的型孔中，带动内永磁圈I和内永磁圈II同时同向旋转。

所述的外永磁体的极对数p1与内永磁体的极对数p2满足关系p1＝p2+1，且每极相对的外永磁体与内永磁体的弧长相等。

进一步地，当左动力轴为动力输入轴而右动力轴为动力输出轴时，所述的整个装置为减速结构；当右动力轴为动力输入轴而左动力轴为动力输出轴时，整个装置为增速结构。

进一步地，所述的内永磁圈I和内永磁圈II之间存在轴向间隙。

进一步地，所述的中心孔及型孔均为圆形通孔。

本实用新型与现有的同轴机械式摆线齿轮相比，具有如下显而易见的突出实质性特点及显著优点：

1、本实用新型采用磁力耦合的传动方式，用安装在外永磁圈及内永磁圈上的永磁体代替了机械式轮齿，解决了现有同轴机械式摆线齿轮中摆线轮的齿廓曲线为短幅外摆线导致的结构复杂且制造成本高的问题。

2、由于永磁体之间的磁场力可通过气隙作用，实现本实用新型所述的外永磁圈及内永磁圈之间的非接触式动力传递；不仅解决了现有机械式摆线齿轮的齿面磨损、产生热量和功率损耗、降低效率、缩短使用寿命等缺点，而且还具有无摩擦、无磨损、无润滑、维修方便及过载保护等优点。

附图说明

图1为本实用新型的轴向剖面结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为内永磁圈总成、动力轴总成I及动力轴总成II的装配示意图。

图4为左动力轴的曲轴结构示意图。

图中：1、左动力轴，2、轴承I，3、内轭铁，4、内永磁体，5、外永磁体，6、外轭铁，7、轴承II，8、右动力轴，9、销轴轴承，10、销轴，11、直轴，12、曲轴I，13、曲轴II。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。如图1-4所示，一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，包括外永磁圈总成、内永磁圈总成、动力轴总成I及动力轴总成II。

所述的外永磁圈总成包括外轭铁6和外永磁体5；所述的外轭铁6为套筒结构；所述的外永磁体5有p1极对、采用N、S极相互交错的排列方式安装在外轭铁6的内圆表面。

所述的内永磁圈总成包括两个机械结构完全相同的内永磁圈I及内永磁圈II；所述的内永磁圈I及内永磁圈II通过动力轴总成I和动力轴总成II沿轴向连接为一体；所述的内永磁圈I包括内轭铁3及内永磁体4；内永磁体4有p2极对，均采用N、S极相互交错的排列方式安装在内轭铁3的外圆表面。内轭铁3的端面开有中心孔及沿圆周方向均匀分布的型孔，所述的中心孔及型孔均为轴向通孔；

所述的动力轴总成I包括左动力轴1、轴承I2及轴承II7；所述的左动力轴1为曲轴结构，由直轴11、曲轴I12和曲轴II13串联组成；所述的曲轴I12和曲轴II13相对于直轴11的偏心距相同，曲轴I12、曲轴II13和直轴11的轴线在同一个平面上，且曲轴I12和曲轴II13的轴线关于直轴11轴线对称。

所述的内永磁圈I和内永磁圈II分别套装在左动力轴1的曲轴I12和曲轴II13上，分别绕曲轴I12和曲轴II13转动。

所述的动力轴总成II包括右动力轴8、销轴10及销轴轴承9；所述的右动力轴8为阶梯轴结构，其左端为圆盘结构；销轴轴承9安装在销轴10的外圆表面上以形成销轴10滚子结构；所述的销轴10滚子结构分别贯穿在内永磁圈I和内永磁圈II的型孔中，带动内永磁圈I和内永磁圈II同时同向旋转。

所述的外永磁体5的极对数p1与内永磁体4的极对数p2满足关系p1＝p2+1，且每极相对的外永磁体5与内永磁体4的弧长相等。

进一步地，当左动力轴1为动力输入轴而右动力轴8为动力输出轴时，所述的整个装置为减速结构；当右动力轴8为动力输入轴而左动力轴1为动力输出轴时，整个装置为增速结构。

进一步地，所述的内永磁圈I和内永磁圈II之间存在轴向间隙。

进一步地，所述的中心孔及型孔均为圆形通孔。

本实用新型的工作原理如下：

设某一状态时，由于左动力轴1为曲轴结构，所以沿内永磁体4圆周方向存在一最小气隙处，该处的磁阻最小，内外永磁体5将自行调整至该状态下的平衡位置，即磁阻最小位置。

本实用新型做为减速装置使用时，动力源由左动力轴1输入，带动左动力轴1旋转，由于左动力轴1为曲轴结构，内永磁圈I及内永磁圈II均沿左动力轴1的直轴11轴线公转，从而改变了内永磁体4和外永磁体5之间的最小气隙位置，根据磁阻最小原则，内永磁圈I及内永磁圈II沿各自的曲轴反向自转，以重新确定新的平衡位置。从而带动了其内部的各个销轴10沿右动力轴8轴线旋转。当左动力轴1旋转一周时，内永磁体4和外永磁体5磁极相对仅发生了一次错位，因此该状态下，左动力轴1与右动力轴8的转速比为p1：1；从而实现了减速输出。

本实用新型作为增速装置使用时，动力源由右动力轴8输入，左动力轴1输出，传动方式与其作为减速装置使用时完全相反，若内永磁体4和外永磁体5在右动力轴8带动下发生一次磁极错位，则左动力轴1旋转了一周，因此右动力轴8与左动力轴1的转速比为1：p1；从而实现了增速输出。

内永磁圈I或内永磁圈II在单独运行过程中均处在偏心状态，所受到的磁场力沿内永磁圈I或内永磁圈II的表面并不均匀，因此左动力轴1为曲轴式结构，永磁圈I和内永磁圈II的中心轴线关于左动力轴1的直轴11轴线对称，将受到的偏心磁场力相互平衡，以改善两个内永磁圈及各个销轴10的平衡性能和受力状态。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，其特征在于：包括外永磁圈总成、内永磁圈总成、动力轴总成I及动力轴总成II；

所述的外永磁圈总成包括外轭铁(6)和外永磁体(5)；所述的外轭铁(6)为套筒结构；所述的外永磁体(5)有p1极对、采用N、S极相互交错的排列方式安装在外轭铁(6)的内圆表面；

所述的内永磁圈总成包括两个机械结构完全相同的内永磁圈I及内永磁圈II；所述的内永磁圈I及内永磁圈II通过动力轴总成I和动力轴总成II沿轴向连接为一体；所述的内永磁圈I包括内轭铁(3)及内永磁体(4)；内永磁体(4)有p2极对，均采用N、S极相互交错的排列方式安装在内轭铁(3)的外圆表面；内轭铁(3)的端面开有中心孔及沿圆周方向均匀分布的型孔，所述的中心孔及型孔均为轴向通孔；

所述的动力轴总成I包括左动力轴(1)、轴承I(2)及轴承II(7)；所述的左动力轴(1)为曲轴结构，由直轴(11)、曲轴I(12)和曲轴II(13)串联组成；所述的曲轴I(12)和曲轴II(13)相对于直轴(11)的偏心距相同，曲轴I(12)、曲轴II(13)和直轴(11)的轴线在同一个平面上，且曲轴I(12)和曲轴II(13)的轴线关于直轴(11)轴线对称；

所述的内永磁圈I和内永磁圈II分别套装在左动力轴(1)的曲轴I(12)和曲轴II(13)上，分别绕曲轴I(12)和曲轴II(13)转动；

所述的动力轴总成II包括右动力轴(8)、销轴(10)及销轴轴承(9)；所述的右动力轴(8)为阶梯轴结构，其左端为圆盘结构；销轴轴承(9)安装在销轴(10)的外圆表面上以形成销轴(10)滚子结构；所述的销轴(10)滚子结构分别贯穿在内永磁圈I和内永磁圈II的型孔中，带动内永磁圈I和内永磁圈II同时同向旋转；

所述的外永磁体(5)的极对数p1与内永磁体(4)的极对数p2满足关系p1＝p2+1，且每极相对的外永磁体(5)与内永磁体(4)的弧长相等。

2.根据权利要求1所述的一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，其特征在于：当左动力轴(1)为动力输入轴而右动力轴(8)为动力输出轴时，所述的整个装置为减速结构；当右动力轴(8)为动力输入轴而左动力轴(1)为动力输出轴时，整个装置为增速结构。

3.根据权利要求1所述的一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，其特征在于：所述的内永磁圈I和内永磁圈II之间存在轴向间隙。

4.根据权利要求1所述的一种同轴摆线式永磁齿轮传动装置，其特征在于：所述的中心孔及型孔均为圆形通孔。