基于Halbach阵列的磁耦合传动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102739116A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102739116A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201210210855.8(22)申请日2012.06.25(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号(72)发明人郝伟娜朱雪松(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人王兵黄美娟(51)Int.Cl.H02N11/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图55页(54)发明名称基于Halbach阵列的磁耦合传动装置(57)摘要本发明公开了一种基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，包括输入轴、轴承、永磁体、定子、转子、输出轴，所述输出轴和所述输入轴通过轴承与轴承座分别固定在一支架上，所述转子与所述输入轴通过所述转子内部型腔的轴承传动连接且两者间隙配合，所述转子与所述输出轴采用轴承中偏心放置轴承的连接方式连接；所述定子嵌套在所述转子外面且与所述转子组成偏心机构，所述定子与一基座固定，在所述定子的内表面和所述转子的外表面均设置有可使所述转子自转的所述永磁铁，两个所述永磁体之间设有气隙，所述永磁铁的磁化方向呈Halbach方式排列。本发明解决了现有机械齿轮由于接触所产生的缺点和一般的永磁齿轮所能够传递的转矩密度和传动比较小的缺陷。CN1027396ACN102739116A权利要求书1/1页1.基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，包括输入轴、轴承、永磁体、定子、转子、输出轴，其特征在于：所述输出轴和所述输入轴通过轴承与轴承座分别固定在一支架上，所述转子与所述输入轴通过所述转子内部型腔的轴承传动连接且两者间隙配合，所述转子与所述输出轴采用轴承中偏心放置轴承的连接方式连接；所述定子嵌套在所述转子外面且与所述转子组成偏心机构，所述定子与一基座固定，在所述定子的内表面和所述转子的外表面均设置有可使所述转子自转的所述永磁铁，两个所述永磁体之间设有气隙，所述永磁铁的磁化方向呈Halbach方式排列。2.如权利要求1所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述输入轴采用偏心轴形式，偏心轴的偏心距与所述定子和转子之间的偏心距相等。3.如权利要求1所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述转子内部型腔的轴承之间设有一套筒，所述轴承之间的距离通过一套筒来控制且与输入轴之间为过盈配合的关系。4.如权利要求1所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述转子与输出轴之间采用三组第一滚针轴承中偏心放置第二滚针轴承的连接方式保证所述输出轴的运动是单自由度的转动，且第一、第二滚针轴承之间的偏置距离与所述定子和转子之间的偏心距相等。5.如权利要求1所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述输出轴由第一轴、圆盘和第二轴组成，三根所述第一轴与所述圆盘一端固定连接，所述圆盘另一端与所述第二轴连接；三根所述第一轴与所述转子相连。6.如权利要求5所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述转子端部开设有三个均匀分布的盲孔，所述盲孔内设置有所述第一滚针轴承，所述盲孔的深度和直径分别与所述第一滚针轴承的宽度和外径一致；在所述三个第一滚针轴承的内径处各设有带有圆孔的圆柱体，所述圆柱体的高度和直径分别与所述第一滚针轴承的宽度和内径一致；所述圆柱体上的圆孔中心线与所述圆柱体的中心线偏置且偏置的距离与所述定子和转子之间的偏心距相等；在三个所述圆柱体的圆孔上分别设有所述第二滚针轴承，所述第二滚针轴承的外径与所述圆柱体上的圆孔的直径一致，三个所述第二滚针轴承分别与三根第一轴连接且两者为过盈配合。7.如权利要求1所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述转子为一带有型腔的圆柱体基体；所述定子为一圆筒基体。8.如权利要求1所述的基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，其特征在于：所述第二轴的直径与所述输入轴的直径相同且与所述定子的轴线共线。2CN102739116A说明书1/5页基于Halbach阵列的磁耦合传动装置技术领域[0001]本发明涉及一种基于Halbach阵列的磁耦合传动装置。背景技术[0002]目前的齿轮传动机构主要是依靠机械齿轮的相互啮合来实现力与速度的传递，其传动比恒定、能实现较大功率的传递；但是它们在传动的过程中，都要求主动部件与从动部件相互接触，从而会有磨损、噪声、振动的产生，需要润滑，制造与转配精度要求高，使得一些机构，尤其是一些特殊用途的传动机构在结构形式上显得较为复杂，而且许多影响系统动态性能的因素也难以避免。一般的永磁齿轮传动装置属于磁耦合传动，可实现动力的无接触传递，它加工容易