[发明专利]一种无齿圈行星磁齿轮变速系统

说明书

本发明公开了一种无齿圈行星磁齿轮变速系统，包括无齿圈行星齿轮部分、磁齿轮部分和变速部分。无齿圈行星齿轮部分包括输入端行星架、输出端行星架、四组太阳磁齿轮和行星磁齿轮，可以实现无齿圈的行星轮传动；磁齿轮部分是由永磁体制成且磁极均匀分布，通过异性相吸作用实现磁齿轮传动；变速系统包括拨杆、同步器、输入轴和太阳磁齿轮，可以实现拨杆控制同步器的工作，使输入轴分别与四个太阳轮连接或相连产生不同的传动比的变化。这是一种新型的变速系统，具有过载保护、清洁环保、加工要求低、传动比大、变速方法简便、变速范围较大、使用场合广泛等优点。

技术领域

本发明涉及的是一种无齿圈行星磁齿轮变速系统。

背景技术

变速器是用来改变来自输入端的转速和转矩的机构，它能改变输出轴和输入轴传动比。传统变速器通常采用齿轮传动，存在着一定的不足。一方面，普通齿轮传动因为其传动特性会产生振动、噪声、磨损、发热现象，且灰尘、粉末等会影响润滑性能。另一方面，普通齿轮传动在承载能力、输出扭矩、输出效率、可靠性等方面有一定的不足。本发明的设计目的在于改善变速器的这些缺陷。

在改善承载能力、输出扭矩、输出效率方面，行星齿轮被广泛应用。行星齿轮相比于普通齿轮组具有一些突出的优点，例如结构紧凑，体积小，承载能力高，能实现大传动比的运动，传动效率高等，利用这些优点，行星轮替代普通齿轮可以有效改良变速箱性能。行星齿轮通常采用了2K-H行星传动技术，最典型的组成包括了太阳轮、行星轮、齿圈、行星架等几个主要结构。在这种结构中，齿圈是一个内齿轮，起到与内齿轮啮合的作用。但是，齿圈的误差是造成行星轮误差的一个重要因素，为了保证行星齿轮运行的精确度，通常要求内齿圈有较高的加工精度，增加了生产加工的难度。

磁齿轮是一种新型的齿轮技术，如图1所示，其驱动齿轮和负载齿轮之间通过磁铁异性相吸的原理实现运动。磁齿轮之间不发生机械接触，减少了传动机构的振动与噪声；磁齿轮通过磁性材料的磁场向密闭的空间内传递运动和动力，增加了设计的灵活性；磁齿轮不需要考虑接触摩擦，无需润滑，既清洁环保、节省能源，又降低了维护成本；磁齿轮在超载时不会损坏齿轮，具有过载自我保护功能；永磁体表面无需精细的机械加工，降低了对生产工艺的要求；运动过程中，不会产生明显的冲击现象。

发明内容

本发明为克服机械齿轮变速器的不足，提出一种无齿圈行星磁齿轮变速系统的设计方案，对行星齿轮、磁齿轮的发展和变速系统的开发具有重要的意义。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种无齿圈行星磁齿轮变速系统，包括输入轴，在所述的输入轴上安装有输入端行星架以及多个太阳磁齿轮，每个太阳磁齿轮与多个行星磁齿轮啮合且形成一组齿轮组，位于不同组且在同一个方向上的多个行星磁齿轮的中心在同一条直线上连接同一个行星轮转轴I，所述行星轮转轴I与输出端行星架相连，所述的输入端行星架连接行星轮转轴II，所述的行星轮转轴II与位于不同组且在同一个方向上的多个行星磁齿轮偏心连接，所述的多个太阳磁齿轮分别通过同步器和拨杆控制其与输入轴的连接，进而实现不同速度的输出。

进一步的，不同组的太阳磁齿轮与行星磁齿轮之间形成了不同的传动比。

进一步的，所述输入轴的一端通过轴承安装在机架上，输入轴的另一端通过轴承安装在输出端行星架上。

进一步的，所述的输出端行星架的输出轴端也通过轴承安装在机架上。

进一步的，在每两个太阳磁齿轮之间安装有两个同步器和一个拨杆，所述拨杆位于两个同步器之间，通过拨杆控制两个同步器来实现两个太阳磁齿轮与输入轴连接关系的控制。

进一步的，本发明能够实现四个不同的传动比输出，变速部分的控制是通过拨杆和同步器实现的。

进一步的，本发明中每组太阳磁齿轮与行星磁齿轮的中心距相同。