[发明专利]一种双级偏心式谐波磁力齿轮

说明书

本发明涉及一种双级偏心式谐波磁力齿轮，包括中空机壳、固定安装在机壳两个端面上的前端盖和后端盖以及设置在中空机壳内部的双级偏心式谐波磁力齿轮结构，该双级偏心式谐波磁力齿轮结构由第一级谐波磁力齿轮和第二级谐波磁力齿轮构成，所述的前端盖中心处安装作为输入轴的高速转轴，后端盖中心处安装输出轴，所述的第一级谐波磁力齿轮和第二级谐波磁力齿轮通过过渡轴传动连接，所述的第二级谐波磁力齿轮与输出轴传动连接，与现有技术相比，本发明具有高转矩密度、大传动转矩比且可调、稳定输出无波动等优点。

技术领域

本发明涉及磁力转动装置电磁设计领域，尤其是涉及一种双级偏心式谐波磁力齿轮。

背景技术

齿轮副是机械传动中常用的手段，机械齿轮副由于刚性接触，存在机械磨损，是工业传动机构中可靠性薄弱环节和常发故障点。磁力齿轮具有无润滑、低噪音、少维护、固有过载保护、可靠性高等优点，在低转速大转矩的风力发电、化工、军工等领域有着广阔的应用前景。

偏心磁谐波磁力齿轮是一种磁力齿轮的新拓扑结构，偏心磁谐波磁力齿轮与永磁电机整合为一体可形成复合永磁电机，更适合低速运行和高转矩输出应用，如电动汽车和风力涡轮机。

现有的单级偏心式谐波磁力齿轮主要由高速内转子(谐波发生器)、低速外转子和定子三个基本构件组成，高速内转子通过轴承与低速外转子连接，高速内转子和低速外转子为同心结构，对于定子而言为偏心结构，谐波磁力齿轮的工作原理是在低速转子永磁体和定子永磁体之间产生时变的正弦气隙，谐波磁力齿轮的高速转子相当于机械谐波齿轮的谐波发生器，当高速内转子高速旋转时，高速内转子通过滑动接触，使得低速外转子以相反方向低速转动。一方面低速外转子围绕转子中心自转，另一方面低速外转子随着高速内转子转动绕着定子中心公转，但是如果将低速外转子直接与输出轴相联接，此时的输出转矩脉动非常大，不能形成恒定的输出转矩，因此实用性不高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种双级偏心式谐波磁力齿轮。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种双级偏心式谐波磁力齿轮，包括中空机壳、固定安装在机壳两个端面上的前端盖和后端盖以及设置在中空机壳内部的双级偏心式谐波磁力齿轮结构，该双级偏心式谐波磁力齿轮结构由第一级谐波磁力齿轮和第二级谐波磁力齿轮构成，所述的前端盖中心处安装作为输入轴的高速转轴，后端盖中心处安装输出轴，所述的第一级谐波磁力齿轮和第二级谐波磁力齿轮通过过渡轴传动连接，所述的第二级谐波磁力齿轮与输出轴传动连接。

所述的高速转轴为偏心结构，由通过第一轴承安装在前端盖中心处的外轴以及与外轴偏心设置的内轴一体成型，所述的过渡轴通过一对第二轴承安装在内轴外表面。

所述的第一级谐波磁力齿轮由定子以及在定子内做偏心旋转运动的第一级低速转子组成，所述的定子包括定子铁芯以及设置在定子铁芯内表面的定子磁钢，所述的第一级低速转子包括固定套设在过渡轴外侧外表面的第一级低速转子铁芯以及设置在第一级低速转子铁芯外表面的第一级低速转子磁钢。

所述的第二级谐波磁力齿轮由第二级外转子以及在第二级外转子内做偏心旋转运动的第二级内转子组成，所述的第二级外转子通过与其固接的第二级外转子过渡与输出轴传动连接。

所述的第二级内转子包括固定套设在过渡轴内侧外表面的第二级内转子铁芯、设置在第二级内转子铁芯外表面的第二级内转子磁钢。

所述的第二级外转子包括固定在第二级外转子过渡内表面的第二级外转子铁芯、设置在第二级外转子铁芯内表面的第二级外转子磁钢。

所述的输出轴为一体成型的三阶凸台状结构，其轴线与高速转轴的外轴轴线重合，第一阶外段伸出后端盖，第二阶中段通过第三轴承安装在后端盖的中心处，第三阶内段通过螺钉与第二级外转子过渡固定传动连接。