[发明专利]磁浮行星传动变速机

说明书

技术领域

本发明涉及一种行星传动减速机，具体的说，是涉及到一种磁浮行星传动变速机。 

背景技术

传统的齿轮传动机构主要依靠机械齿轮的啮合力来实现扭矩和速度的传递，其传动的瞬间，只有两个齿接触做功，从而会产生磨损、噪音、振动，而且其它齿都不做功，齿轮的利用率低，同时为保障系统的运行，需添加润滑油作为润滑和冷却使用，易污染环境。因此传统的齿轮传动机在一些特殊的环境中无法使用，如食品制造、航天等领域。 

为解决传统的齿轮传动的缺点，上个世纪已经有发明家提出利用电磁传动的磁浮传动，如磁耦合离心式泵，它包括一个磁传动的离心式马达，马达由一个环形永久磁圈和软铁磁性极圈组成。由于当时因磁铁的磁力限制，并无大扭矩的磁浮传动机构出现。 

在1973年，美国学者Mallianson在对永久磁铁结构进行拼装实验时发现了一种奇特的永磁铁结构，并把它称为“Magnetic Curiosity”。1979年，美国学者Klaus Halbach再利用各种永磁铁结构产生的磁场做电子加速实验时，发现了这种特殊的永磁铁结构，并逐步完善这种结构，最终形成了所谓的“Halbach”磁铁。Halbach磁环是将磁铁径向式与平行式排列结合在一起，如果忽略端部效应，并把周围的导磁材料的导磁率看作无穷大，那么上述永磁体结构最终形成单边磁场（one-sided field），这就是Halbach一个显着的特点。Halbach型永磁体阵列可提高气隙磁密，并很容易得到正弦型分布的气隙磁场，减小转矩波动，减小轭部磁通。气隙磁密的增加使得电磁转矩增大、传递的扭矩提高，由于轭部磁通减小可以相应少用或不用轭部，这可以减少机构的体积和重量。 

目前，我们检索到一些磁耦合传动装置的公开文献，例如： 

1.中国专利申请号201210210855.8，公开日2012年10月17日，该申请案公开了一种基于Halbach阵列的磁耦合传动装置，包括I轴、轴承、永磁体、定子、转子、II轴，所述II轴和所述I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I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II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。其不足之处在于：采用单级磁耦合，传递的扭矩较小；永磁铁采用圆柱体整圈布置，资源利用率较低。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种传递扭矩大、磁铁利用率高、环保无污染、具有过载保护功能的基于Halbach型永磁体阵列的磁浮行星传动变速机。 

为实现上述目的，本发明是通过以下方案实现的： 

构造一种磁浮行星传动变速机，包括I轴、壳体、II轴、永磁体，所述的壳体内侧设有内齿圈，所述的内齿圈设有直槽，直槽内设有永磁体安装架I，所述壳体两端设有端盖，壳体一端的端盖中心通过轴承连接输入连接轴，另一端的端盖中心通过轴承连接II轴，所述的I轴一端安装在输入连接轴的中心，另一端安装在II轴的中心，所述的I轴通过键安装有偏心轴，偏心轴通过轴承连接行星轮，所述的行星轮上开有直槽，直槽内设有永磁铁安装架II。 

作为进一步改进，所述的内齿圈还设有矽钢片安装槽，槽内安装有内齿圈矽钢片，所述的行星轮还设有矽钢片安装槽，槽内安装有行星轮矽钢片。 

作为进一步改进，所述的永磁体安装架I和永磁铁安装架II上的永磁铁磁性为相斥。 

作为进一步改进，所述的永磁体安装架I和永磁铁安装架II上的永磁铁呈Halbach方式排列。 

作为进一步改进，所述的内齿圈的直槽间距为等距，数量为X个，所述的X为3及3以上，所述的行星轮的直槽间距为等距，数量为Y个，所述的Y小于X，所述的X减去Y的差值为1～（X-1）。 

作为进一步改进，所述的行星轮的数量为1个、2个、4个及4个以上。 

作为进一步改进，所述的行星轮的数量为2个或2个以上时，偏心轴的偏心方向以等分的方式布置。 

作为进一步改进，所述的行星轮通过连接轴与输入连接轴、II轴连接。