一种磁吸式行星齿轮的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109139854A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201811144910.1(22)申请日2018.09.29(71)申请人济南大学地址250022山东省济南市市中区南辛庄西路336号(72)发明人余文涛王成(74)专利代理机构济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业)37240代理人高强(51)Int.Cl.F16H49/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种磁吸式行星齿轮的设计方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种磁吸式行星齿轮机构设计方法，用于解决磁吸式行星齿轮传动的技术问题。它包括磁性太阳轮、磁性中心轮、磁性行星轮、小传动轴、大传动轴、套筒，中心轮和磁性行星轮轴向并联，磁性太阳轮分别与磁性中心轮和磁性行星轮轴向串联；轴向对立磁齿块磁极不同产生轴向吸引力，偏轴向对立磁极相同产生轴向互斥力，实现自动调心，形成不完全轴向耦合区域；磁齿块之间作用力通过吸引力和互斥力的大小相互补偿，实现稳定的传动扭矩。发明有益效果：从根本上消除了机械啮合产生的噪声和振动，并且增加传动系统的可靠性；转矩密度高和具有固定的峰值，减小了传动的回差，当过载时，自动解耦，切断传动关系，保护原动机。CN109139854ACN109139854A权利要求书1/1页1.一种磁吸式行星齿轮传动机构的设计方法，其特征是，包括磁性太阳轮1、磁性中心轮2、磁性行星轮3、小传动轴4、大传动轴5、套筒6；所述磁性行星轮3与磁性中心轮2为轴向磁场耦合，磁性行星轮1和磁性中心轮2磁齿块的齿廓在基圆内侧，磁性中心轮2轴向耦合面的磁齿块的磁极为N,S,N,S,N……分布,磁性中心轮2与磁性行星轮3通过两齿轮轴向对立磁齿块磁极不同产生轴向吸引力，偏轴向对立磁齿块磁极相同产生轴向互斥力，从而通过磁齿块之间的相互作用力实现自动调心，形成不完全轴向耦合区域；依据磁性太阳轮1磁齿块的齿廓在基圆外侧，磁性行星轮3与磁性太阳轮2轴向耦合面的磁齿块的磁极为S,N,S,N,S……分布,磁性行星轮3与磁性太阳轮1通过两齿轮轴向对立磁齿块磁极不同产生轴向吸引力，偏轴向对立磁齿块磁极相同产生轴向互斥力，通过磁齿块之间的相互作用力实现自动调心，形成不完全轴向耦合区域；磁性中心轮2与磁性行星轮3轴向磁场耦合之间的相互作用力通过磁齿块的相对旋转按不完全耦合区域中轴向对立磁齿块磁极不同产生轴向吸引力按照生成→增大→减小→消失的变化周期，偏轴向对立磁齿块磁极相同产生轴向互斥力的大小按照消失→减小→增大→生成变化周期，磁齿块之间作用力通过吸引力和互斥力的大小相互补偿，从而实现稳定的传动扭矩。2.根据权利要求1所述的一种磁吸式行星齿轮传动机构的设计方法，其特征是，在磁性太阳轮1、磁性中心轮2和磁性行星轮3的基圆径向端面上分别嵌入磁齿块，分别按照N,S,N,S,N……分布；磁性中心轮2通过大传动轴5和轴套6与磁性太阳轮1串联，3个磁性行星轮通过小传动轴4与磁性太阳轮1串联，连接磁性中心轮2和磁性行星轮3的传动轴分别在磁性太阳轮1轴向端面不同轴孔处，磁性中心轮2和磁性行星轮3并联。3.根据权利要求2所述的一种磁吸式行星齿轮传动机构的设计方法，其特征是，磁性太阳轮1和磁性行星轮3轴侧耦合的工作气隙长度与磁性中心轮2和磁性行星轮3的轴侧耦合的工作气隙长度相同，自动调心后，不完耦合区域面积相同，具有确定的转矩峰值。4.所述的一种磁吸式行星齿轮传动机构的设计方法，其特征是，磁性太阳轮1、磁性中心轮2、磁性行星轮3磁齿块的大小相同，磁性行星轮3的轴心距离磁性中心轮2轴心的距离L通过磁性太阳轮1的半径R,磁性中心轮2的半径r1,磁性行星轮3的半径r2,磁齿块的高度h，磁性太阳轮1、磁性中心轮2、磁性行星轮3之间的位置关系为：2h+r1+r2＝R(1)L＝h+r1(2)5.根据权利要求4所述的一种磁吸式行星齿轮传动机构的设计方法，其特征是，3个磁性行星轮3圆周阵列在磁性太阳轮1圆周内侧和磁性中心轮2圆周外侧，磁性中心轮2通过单向轴向磁齿耦合带动磁性行星轮3转动，磁性行星轮3通过双向轴向磁齿耦合带动磁性太阳轮1轴向转动，达到传递扭矩的目的。2CN109139854A说明书1/4页一种磁吸式行星齿轮的设计方法技术领域[0001]本发明涉及磁吸传递方法技术领域，具体地说是一种磁吸式行星齿轮机构设计方法。背景技术[0002]传统的机械齿轮传动的特点包含具有固定的传动比、传递效率较高、体积范围小、可靠性高以及传动结构紧凑等多种特点。[0003]其中，机械式行星齿轮的优点包括较大比值的传动比、传动结构更紧凑和同时还具备的过载能力和可靠性以及啮合度。[0004]因此各种形式的齿轮传动机构在各个领域具有普遍的应用，