[发明专利]一种磁力齿轮传动结构

说明书

本发明的一种磁力齿轮传动结构，其基本结构在于齿轮的轮齿部分是用强磁材料为基体，主动轮与被动轮的轮齿啮合时，其工作面的磁力方向为同极。以蜗轮蜗杆结构为例：整个蜗轮由用强磁体制成的轮齿和非磁体的轮体组成，蜗杆由强磁体的螺旋齿和非磁体的蜗杆体组成，其优点由于直接采用强磁体作为轮齿传动，极大的提高了磁体磁场的利用率，并且主动件与被动件轮齿在传动过程中是通过两个强磁体对同性磁场的挤压来实现的，这种动力传动的力矩方式，远大于传统磁传动仅通过磁场吸引的传动方式。可以实现在不接触的情况下，实现近似于直接机械接触的传动扭矩，并且同时具有无摩擦、无磨损、传动效率高，长期工作可靠等优点，有希望在食品、医药、真空或无尘等环境中获得应用。

技术领域

本发明属于机械动力传动领域，涉及一种适用于非接触式磁力齿轮传结构，特别是用于蜗轮蜗杆的传动结构。

背景技术

工业应用中，很多需要齿轮传动的场合，特别是一些需要大速比变速机械的传动装置，一般都是采用蜗轮蜗杆变速装置进行变速，这类蜗轮蜗杆的变速装置虽然结构简单，变速比大，但由于其工作面积较大，磨损严重，导致一是传动效率低，二是工作面摩擦损耗大以及定期维护等问题。

相较而言，磁传动是通过强磁体磁场来传递动力的一种非接触式传动装置，不存在噪声、震动、摩擦损耗以及润滑等问题，而且能够实现输入与输出之间的物理隔离。在机械传动的主要指标中，转矩传递能力一直是磁传动机构的重要性能指标，长期以来，传动方式的基本结构、永磁材料性能及结构的限制，导致磁传动的转矩密度相对较低。近年来，随着高性能钕铁硼永磁材料的出现，为了能够实现磁传动转矩传递能力的突破，有关磁传动新型结构的探索再次成为国内外学者的研究热点，并且在同轴线磁传动方面已经取得了较大的突破。但是，在不同轴线的磁传动方面，特别是应用在高变速比传动到目前为止，尚未见到成熟的结构出现。因此，研究高变速比、高扭矩传递能力、无接触、无摩擦的新型磁力齿轮磁传动结构、特别是可应用摩擦磨损大的蜗轮蜗杆传动上具有重要的理论意义和实用工程价值。

发明内容

技术问题：本发明针对传统中螺旋齿轮传动、特别是蜗轮蜗杆传动存在严重接触摩擦磨损的缺点，提供了一种具有较高传动扭矩、高变速比、高效传动磁力齿轮传动的基本结构。

技术方案：本发明的一种磁力齿轮传动结构，其基本结构在于齿轮的轮齿部分是用强磁材料为基体，主动轮与被动轮的轮齿啮合时，其工作面的磁力方向为同极。以蜗轮蜗杆结构为例：整个蜗轮由用强磁体制成的轮齿和非磁体的轮体组成，蜗杆由强磁体的螺旋齿和非磁体的蜗杆体组成，并通过相应的传动轴、轴承等组成一类磁力齿轮非接触的蜗轮蜗杆传动装置。

在本发明的具体使用方案中，以蜗轮蜗杆传动机构为例：蜗轮由用强磁体制成的轮齿和非磁体的轮体组成，蜗杆由强磁体的螺旋齿和非磁体的蜗杆体组成，其中蜗轮用强磁体制成的轮齿与蜗杆用强磁体制成的螺旋轮齿工作面的磁场极性相同。工作时，当外力带动蜗杆旋转时，蜗杆上的螺旋轮齿推动蜗轮上的轮齿转动，由于蜗轮及蜗杆上的轮齿均用强磁体制成，并且其工作面的磁场极性相同，在磁场同性相斥的作用下，实现了蜗轮蜗杆在不直接接触的情况下传动的目的。

在具体传动应用方面，至少有一方采用强磁体制成的螺旋轮齿，另一方不管是强磁体制成的与之配套斜齿或螺旋轮齿，均可实现磁力大扭矩的无接触传动，如除常规蜗轮蜗杆传动外，在蜗杆与齿条直线传动、蜗杆与蜗杆的换向传动上均可获得广泛的应用。

本发明的有益效果在于：由于直接采用强磁体作为轮齿传动，极大的提高了磁体磁场的利用率，并且主动件与被动件轮齿在传动过程中是通过两个强磁体对同性磁场的挤压来实现的，这种动力传动的力矩方式，远大于传统磁传动仅通过磁场吸引的传动方式。可以实现在不接触的情况下，实现近似于直接机械接触的传动扭矩，并且同时具有无摩擦、无磨损、传动效率高，长期工作可靠等优点，有希望在食品、医药、真空或无尘等环境中获得应用。

附图说明

附图1为本发明一种磁力齿轮传动结构制作的蜗轮蜗杆传动的基本结构。