可離合式磁力變速器的制造方法
【專利摘要】可離合式磁力變速器，屬于變速器領域，本發(fā)明為解決在需要離合器的情況下，現(xiàn)有變速器無法滿足要求的問題。本發(fā)明包括定子、電勵磁轉子和永磁轉子；電勵磁轉子和永磁轉子軸同心、并排設置在定子內部；所述定子包括前端蓋、后端蓋、機殼、P1個定子磁極和支撐環(huán)；所述電勵磁轉子包括電勵磁主軸、電勵磁轉子軛和P2對電勵磁磁極；所述永磁轉子包括永磁主軸、永磁轉子軛和P3對轉子永磁體磁極；滿足條件：P3＝|P2-P1|。
【專利說明】可離合式磁力變速器
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及可離合式磁力變速器，屬于變速器領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有驅動系統(tǒng)通常采用機械齒輪箱作為原動機和負載之間的變速設備。其突出缺點是機械沖擊和磨損嚴重、噪音高、體積龐大。采用高效能的稀土永磁材料制成的永磁磁力變速器能夠利用磁力進行無接觸傳動和變速，克服了上述缺點。在有些使用場合，要求原動機不停轉的情況下，負載停止轉動，這時一般采用離合器，但一般的離合器無變速的功能。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明目的是為了解決在需要離合器的情況下，現(xiàn)有變速器無法滿足要求的問題，提供了一種可離合式磁力變速器。
[0004]本發(fā)明所述可離合式磁力變速器，它包括定子、電勵磁轉子和永磁轉子；
[0005]所述定子包括前端蓋、后端蓋、機殼、P1個定子磁極和支撐環(huán)；
[0006]所述電勵磁轉子包括電勵磁主軸、電勵磁轉子軛和P2對電勵磁磁極；
[0007]所述永磁轉子包括永磁主軸、永磁轉子軛和P3對轉子永磁體磁極；
[0008]機殼的前后端分別固定設置有前端蓋和后端蓋；機殼的內圓表面沿圓周方向均布有P1個定子磁極；
[0009]電勵磁主軸與前端蓋通過第一軸承轉動連接；永磁主軸與后端蓋通過第四軸承轉動連接；電勵磁主軸和永磁主軸同軸心，電勵磁主軸的一端從前端蓋伸出，電勵磁主軸的另一端通過第二軸承與支撐環(huán)的內環(huán)面轉動連接；永磁主軸的一端從后端蓋伸出；永磁主軸的另一端通過第三軸承與支撐環(huán)的內環(huán)面轉動連接；
[0010]支撐環(huán)的外環(huán)面設置在機殼的內圓表面上，支撐環(huán)的外環(huán)面沿外圓表面均布有P1對軸向凹槽，每個軸向凹槽中設置有一個定子磁極；軸向凹槽與定子磁極之間無空隙；
[0011]電勵磁主軸的外圓表面設置有電勵磁轉子軛，電勵磁轉子軛的外圓表面設置有P2對電勵磁磁極，電勵磁磁極與定子磁極之間有徑向氣隙；
[0012]永磁主軸的外圓表面設置有永磁轉子軛，永磁轉子軛的外圓表面設置有P3對轉子永磁體磁極，轉子永磁體磁極與定子磁極之間有徑向氣隙；
[0013]滿足條件:P3 = P2-P11 ,PpP2和P3均為正整數(shù)。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明能實現(xiàn)驅動系統(tǒng)中原動機與負載之間的有效傳動和變速，具有可離合、非接觸、無噪聲、無需潤滑、自動過載保護，等優(yōu)點。
[0015]該發(fā)明的特點之一為可離合(通過線圈的通電和斷電進行“合”與“離”的控制)，特點之二為轉矩能力可調節(jié)(通過線圈通電電流的大小進行調節(jié))。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述可離合式磁力變速器的結構示意圖；[0017]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0018]圖3是圖1的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]【具體實施方式】一:下面結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述可離合式磁力變速器，它包括定子、電勵磁轉子和永磁轉子；
[0020]所述定子包括前端蓋1-1、后端蓋1-2、機殼2、P1個定子磁極3和支撐環(huán)4 ；
[0021]所述電勵磁轉子包括電勵磁主軸5、電勵磁轉子軛7和P2對電勵磁磁極8 ；
[0022]所述永磁轉子包括永磁主軸11、永磁轉子軛9和P3對轉子永磁體磁極10 ；
[0023]機殼2的前后端分別固定設置有前端蓋1-1和后端蓋1-2 ;機殼2的內圓表面沿圓周方向均布有P1個定子磁極3 ；
[0024]電勵磁主軸5與前端蓋1-1通過第一軸承6-1轉動連接；永磁主軸11與后端蓋1-2通過第四軸承6-4轉動連接；電勵磁主軸5和永磁主軸11同軸心，電勵磁主軸5的一端從前端蓋1-1伸出，電勵磁主軸5的另一端通過第二軸承6-2與支撐環(huán)4的內環(huán)面轉動連接；永磁主軸11的一端從后端蓋1-2伸出；永磁主軸11的另一端通過第三軸承6-3與支撐環(huán)4的內環(huán)面轉動連接；
[0025]支撐環(huán)4的外環(huán)面設置在機殼2的內圓表面上，支撐環(huán)4的外環(huán)面沿外圓表面均布有P1對軸向凹槽，每個軸向凹槽中設置有一個定子磁極3 ;軸向凹槽與定子磁極3之間無空隙；
[0026]電勵磁主軸5的外圓表面設置有電勵磁轉子軛7,電勵磁轉子軛7的外圓表面設置有P2對電勵磁磁極8,電勵磁磁極8與定子磁極3之間有徑向氣隙；
[0027]永磁主軸11的外圓表面設置有永磁轉子軛9,永磁轉子軛9的外圓表面設置有P3對轉子永磁體磁極10,轉子永磁體磁極10與定子磁極3之間有徑向氣隙；
[0028]滿足條件:P3 = IP2-P11，P” P2和P3均為正整數(shù)。
[0029]當P2>P3時，電勵磁轉子的轉速低于永磁轉子的轉速；當P2〈P3時，電勵磁轉子的轉速高于永磁轉子的轉速，實現(xiàn)變速。變速器的磁路形式為軸向磁路，磁通路徑:電勵磁磁極8 —電勵磁磁極8與定子磁極3之間的徑向氣隙一定子磁極3 —沿軸向貫通定子磁極3 —定子磁極3和轉子永磁體磁極10之間的徑向氣隙一轉子永磁體磁極10 —永磁轉子軛9 —轉子永磁體磁極10 —轉子永磁體磁極10和定子磁極3之間的徑向氣隙一定子磁極3 —沿軸向反向貫通該定子磁極3 —電勵磁磁極8構成閉合磁路。
[0030]當負載需要跟隨原動機旋轉時，將電勵磁轉子的電勵磁磁極8的繞組通電，形成磁極，根據(jù)磁導調制原理，負載側受到力矩作用跟隨原動機旋轉；當負載需要停轉時，將電勵磁轉子的繞組斷電，變速器的電勵磁轉子和永磁轉子之間將不存在轉矩耦合，則負載側在負載轉矩作用下停轉，而原動機仍維持轉動狀態(tài)。
[0031]所述磁導調制原理的說明如下:采用磁路的軸向徑向交叉耦合方式，利用空間諧波傳遞磁場和能量。
[0032]變速器中的氣隙磁通密度B (r，Θ )為半徑與角度的二元函數(shù)。在不考慮定子磁極3的作用時，將電勵磁轉子產生的磁通密度進行徑向分解:
【權利要求】
1.可離合式磁力變速器，其特征在于，它包括定子、電勵磁轉子和永磁轉子；所述定子包括前端蓋(1-1)、后端蓋(1-2)、機殼(2)、Pi個定子磁極(3)和支撐環(huán)(4)；所述電勵磁轉子包括電勵磁主軸(5)、電勵磁轉子軛(7)和P2對電勵磁磁極(8)；所述永磁轉子包括永磁主軸(11)、永磁轉子軛(9)和P3對轉子永磁體磁極(10)；機殼(2)的前后端分別固定設置有前端蓋(1-1)和后端蓋(1-2);機殼(2)的內圓表面沿圓周方向均布有P1個定子磁極(3)； 電勵磁主軸(5)與前端蓋(1-1)通過第一軸承(6-1)轉動連接；永磁主軸(11)與后端蓋(1-2)通過第四軸承(6-4)轉動連接；電勵磁主軸(5)和永磁主軸(11)同軸心，電勵磁主軸(5)的一端從前端蓋(1-1)伸出，電勵磁主軸(5)的另一端通過第二軸承(6-2)與支撐環(huán)(4)的內環(huán)面轉動連接；永磁主軸(11)的一端從后端蓋(1-2)伸出；永磁主軸(11)的另一端通過第三軸承(6-3)與支撐環(huán)(4)的內環(huán)面轉動連接； 支撐環(huán)(4)的外環(huán)面設置在機殼(2)的內圓表面上，支撐環(huán)(4)的外環(huán)面沿外圓表面均布有P1對軸向凹槽，每個軸向凹槽中設置有一個定子磁極(3);軸向凹槽與定子磁極(3)之間無空隙； 電勵磁主軸(5)的外圓表面設置有電勵磁轉子軛(7)，電勵磁轉子軛(7)的外圓表面設置有P2對電勵磁磁極(8)，電勵磁磁極⑶與定子磁極(3)之間有徑向氣隙； 永磁主軸(11)的外圓表面設置有永磁轉子軛(9),永磁轉子軛(9)的外圓表面設置有P3對轉子永磁體磁極(10),轉子永磁體磁極(10)與定子磁極(3)之間有徑向氣隙； 滿足條件=P3 = IP2-P11，Pp P2和P3均為正整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述可離合式磁力變速器，其特征在于，它還包括滑環(huán)定子(12-1)和滑環(huán)轉子(12-2);滑環(huán)定子(12-1)固定設置在前端蓋(1-1)上，滑環(huán)轉子(12-2)固定設置在電勵磁主軸(5)上，滑環(huán)定子(12-1)和滑環(huán)轉子(12-2)之間存在徑向氣隙。
3.根據(jù)權利要求1所述可離合式磁力變速器，其特征在于，電勵磁磁極(8)包括繞組(8-1)和電勵磁轉子齒(8-2);每個電勵磁轉子齒(8-2)上繞制一個繞組(8-1)，相鄰兩個電勵磁轉子齒(8-2)上的繞組(8-1)的繞制方向相反。
4.根據(jù)權利要求1所述可離合式磁力變速器，其特征在于，轉子永磁體磁極(10)沿徑向充磁，相鄰兩個轉子永磁體磁極(10)的充磁方向相反。
5.根據(jù)權利要求1所述可離合式磁力變速器,其特征在于，電勵磁主軸(5)和永磁主軸(11)的伸出端均設置有鍵槽。
6.根據(jù)權利要求1所述可離合式磁力變速器，其特征在于，定子磁極(3)的材質采用電工鋼片；電勵磁轉子軛(7)和永磁轉子軛(9)的材質采用鋼；前端蓋(1-1)、后端蓋(1-2)、機殼(2)、支撐環(huán)(4)、電勵磁主軸(5)和永磁主軸(11)的材質采用鋁。
【文檔編號】H02K49/02GK103929042SQ201410191711
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】邢敬娓, 聶相舉, 高輝, 王希鳳, 宋起超 申請人:黑龍江工程學院