轴向平面磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副

摘要

轴向平面磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副，可广泛应用于风力发电、电动汽车、船舰驱动等工业传动领域。其特征是：由具有2p_s个定子永磁体2的永磁定子盘、和装有2p_r个转子永磁体6的永磁转子盘及具有︱Z_b︱个凸极波数的凸极式磁导波转子盘3构成磁导谐波式磁性齿轮副，极对数p_s与p_r为彼此互素的正整数对，形成固定差值的少极差，永磁定子盘、永磁转子盘和凸极式磁导波转子盘3三者沿轴向呈同轴式分布结构且彼此间通过轴向平面气隙磁场而耦合，利用少极差的异极性磁场吸引的原理在高速旋转的凸极式磁导波转子盘3的凸极直轴区域相互耦合，来驱动少极差的磁性齿轮副低速旋转，从而实现无机械接触、无摩擦的动力变速变矩传动。

主权项

轴向平面磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副，其特征是：一、由具有2p_s个定子永磁体(2)的永磁定子盘、具有2p_r个转子永磁体(5)的永磁转子盘及具有︱Z_b︱个凸极波数的凸极式磁导波转子盘(3)构成磁导谐波式磁性齿轮副，定子永磁体(2)的分布极对数p_s与转子永磁体(5)的分布极对数p_r为彼此互素的正整数对，形成固定差值的少极差，并满足以下关系约束：p_s≠p_r，︱p_s‑p_r︱＝︱Z_b︱；Z_b＝±2为双波传动方式，Z_b＝±3为三波传动方式，Z_b＝±4为四波传动方式，Z_b＝±k为k波传动方式，k为正整数；二、轴向平面磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副的永磁定子盘、永磁转子盘和凸极式磁导波转子盘(3)三者沿轴向呈同轴式分布结构，彼此间存在平面气隙并通过轴向平面磁场而耦合；凸极式磁导波转子盘(3)与输入轴(4)紧固连接，永磁转子盘的转子磁盘(6)与输出轴(7)紧固连接，永磁定子盘的定子端盖盘(1)与机壳(8)定位后紧固连接；永磁定子盘、永磁转子盘和凸极式磁导波转子盘(3)三者彼此之间通过轴承定位后滚动连接，永磁定子盘的定子端盖盘(1)始终安装布置于两转子的一侧，两转子盘在装配上分为两种结构形式：第一，凸极式磁导波转子盘(3)分布在永磁转子盘和永磁定子盘中间的中置式波转子结构，第二，凸极式磁导波转子盘(3)布置在永磁转子盘外侧，即永磁转子盘分布于永磁定子盘和凸极式磁导波转子盘(3)中间的外置式波转子结构；两种分布结构的导磁极片采用凸出外圆表面的扇形叶片结构，凸极波数︱Z_b︱等于凸出的导磁极片数；三、轴向平面磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副的主动轮为凸极式磁导波转子盘(3)，从动轮为永磁转子盘，在输入力矩T₁和转速n₁的输入状态下，其输出运动方式分为：第一，永磁定子盘与机壳(8)固定而永磁转子盘和输出轴(7)旋转输出力矩T₂和转速n₂，此时，磁性齿轮副的传动比满足约束：第二，永磁转子盘和输出轴(7)固定而永磁定子盘与机壳(8)旋转输出力矩T₂和转速n₂，此时，磁性齿轮副的传动比满足约束：以上传动关系中出现小于零的负数表示输入和输出的旋转方向相反。