具有外转子型磁阻式永磁齿轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102299610A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102299610A(43)申请公布日2011.12.28(21)申请号201010206940.8(22)申请日2010.06.23(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人满永奎赵玉双马彧妍徐长成王双全郝文升(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人俞鲁江(51)Int.Cl.H02K51/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称具有外转子型磁阻式永磁齿轮(57)摘要一种具有外转子型磁阻式永磁齿轮，属于齿轮技术领域。包括内转子、外转子和定子，径向同心、相嵌式套装，内转子与定子、外转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；所述内转子位于内层，其上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的内转子磁极；所述定子位于中层，具有成对均布的、梳齿结构的、由铁磁材料构成的定子磁极；外转子位于外层，具有连续的梳齿，采用铁磁材料；内、外转子磁极与定子梳齿位于同一平面上。本发明磨损小、噪音小、不需要润滑，对于大转速比的场合，尤为适用。根据磁阻电机的原理采用梳齿结构，可以在磁性齿轮转动过程中有效的改变磁路中的磁阻，从而带动内转子以一定的传动比进行旋转。CN10296ACCNN110229961002299620A权利要求书1/2页1.一种具有外转子型磁阻式永磁齿轮，包括内转子、外转子和定子，径向同心、相嵌式套装，内转子与定子、外转子与定子之间留有间隙的非接触式结构；所述内转子位于内层，其上具有至少一副成对设置的、永磁体材料的内转子磁极；其特征是：所述定子位于中层，具有成对均布的、梳齿结构的、由铁磁材料构成的定子磁极；外转子位于外层，具有连续的梳齿，采用铁磁材料；内、外转子磁极与定子梳齿位于同一平面上。2.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述内转子由内转子基座、内转子轴、内转子磁极组成，内转子磁极成对安装在与内转子轴为一体的内转子基座上，且内转子磁极的极性为N极和S极相间设置，所述内转子轴与定子枢接。3.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述外转子包括外转子基座、外转子轴和外转子磁极，外转子轴与定子枢接，与外转子轴为一体的外转子基座上设有梳齿结构的外转子磁极，所述外转子磁极上所带有的梳齿与定子梳齿具有相同电角度的梳齿结构，定子的磁极宽度大于内转子的磁极宽度。4.根据权利要求1或3所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述外转子内轭径D2，计算公式为：D2＝D1+2h；其中h为外转子齿高，D1为外转子内径。5.根据权利要求1或3所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述外转子梳齿齿距αout由如下计算公式得出：其中：psp为定子磁极对数，n为正整数。6.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述定子磁极极距αsp由如下计算公式得出：其中：psp为定子磁极对数。7.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述定子梳齿齿距αs由如下计算公式得出：其中：Nt为外转子梳齿数，αout为外转子梳齿齿距。8.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述定子的一个磁极极距所对应的定子的梳齿数目Nsp由如下计算公式得出：其中n是人为设定的正整数，psp为定子磁极对数，±决定外转子的旋转方向。9.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述定子磁极的角度宽度为w，计算公式如下：w＝Nstθ1+(Nst-1)×θ2；其中：θ1为外转子梳齿齿宽角度，θ2为外转子梳齿槽宽角度，Nst为每个定子磁极上的梳齿数。10.根据权利要求1所述具有外转子型磁阻式永磁齿轮，其特征是：所述定子外径D3，计算公式为：D3＝D1-2δ1；所述外转子与定子的齿高相同时，定子轭径D4的计算公式为：D42CCNN110229961002299620A权利要求书2/2页＝D3-2h，其中：δ1为外转子齿与定子齿之间的间隙，D1为外转子内径，h为外转子齿高。3CCNN110229961002299620A说明书1/4页具有外转子型磁阻式永磁齿轮技术领域[0001]本发明属于齿轮技术领域，特别涉及一种具有外转子型磁阻式永磁齿轮。背景技术[0002]所谓齿轮变速器是指当一个齿轮以一个速度旋转时，另一个齿轮会以一定的传动比旋转。现有齿轮变速器基本都是机械齿轮咬合直接接触式，缺点是效率低，噪音大，需要润滑，易损坏等。特别是对于大变比要求的场合，机械式齿轮需要多级变速，这使机械齿轮变速的缺点更加突出。发明内容[0003]针对上述存在的技术问题，本发明应用磁场性质原理，参考磁阻电机的转矩产