[发明专利]磁齿轮

说明书

本发明提供一种磁齿轮，其包括齿轮体和磁源。齿轮体包括第一齿轮体和第二齿轮体，沿第一齿轮体周向均布有第一磁源阵列，沿第二齿轮体周向均布有第二磁源阵列。沿齿轮体轴向，第一磁源阵列的第一磁源与第二磁源阵列的第二磁源的中部配合产生吸引力；第一磁源与第二磁源的两端配合分别产生排斥力。在工作位置上，磁源与磁源之间同时产生排斥力和吸引力。通过磁源两端产生排斥力，提高主动齿轮驱动从动齿轮转动的驱动力，提高齿轮之间传动的稳定性。通过磁源中部产生的吸引力，实现齿轮与齿轮之间啮合时的相位对准，提高齿轮啮合的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种新型的磁齿轮。

背景技术

在传统的传动邻域中，机械齿轮是应用最广泛的传动机构。传统的齿轮依靠各自轮齿啮合进行传动，但机械齿轮存在着多种缺点，如震动、损耗、周期性润滑等，往往因此限制传动系统性能的进一步提高。为此传动系统中出现磁齿轮，一定程度上用于代替机械齿轮的工作。

如今出现的磁齿轮在齿轮环状柱体表面交替分布着数对N、S磁极，利用磁极之间的单一进行齿轮之间的传动。但这种磁齿轮承载能力较低，也无法适应较高的传动转速。也出现另一种磁齿轮，通过在齿轮的轮齿安装永磁体，同时利用齿轮的轮齿啮合以及永磁体之间的排斥力，实现齿轮之间的啮合传动。但此齿轮仅能适用于较低转速下的齿轮传动，无法适应高速的齿轮传动。若进行高速传动，容易造成啮合错位，损坏齿轮。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于高速的传动的磁齿轮。

为实现上述目的，本发明提供一种磁齿轮，其包括齿轮体和磁源。齿轮体包括第一齿轮体和第二齿轮体。沿第一齿轮体周向均布有第一磁源阵列，沿第二齿轮体周向均布有第二磁源阵列。沿齿轮体轴向，第一磁源阵列的第一磁源与第二磁源阵列的第二磁源的中部配合产生吸引力。第一磁源与第二磁源的两端配合分别产生排斥力。在作位置上，磁源与磁源之间同时产生排斥力和吸引力。通过磁源两端产生排斥力，提高主动齿轮驱动从动齿轮转动的驱动力，提高齿轮之间传动的稳定性。通过磁源中部产生的吸引力，实现齿轮与齿轮之间啮合时的相位对准，提高齿轮啮合的可靠性。综合利用吸引力和排斥力辅助磁齿轮传动，有利于降低齿轮间传动的传动负载，有利于增大传递扭矩，有利磁齿轮高速传动下保持稳定传动。

进一步方案为，第二磁源沿齿轮体轴向设置有第一分体磁源、第二分体磁源、第三分体磁源。第一分体磁源的充磁方向与第三分体磁源的充磁方向相同。第一分体磁源的充磁方向与第二分体磁源的充磁方向相反。第一磁源的两端分别与第一分体磁源和第三分体磁源啮合产生排斥力，第一磁源的中部与第二分体磁源啮合产生吸引力。有利于在两磁源之间同时产生排斥力和吸引力，提高磁源安装位的空间利用率。

进一步方案为，第一磁源的充磁方向沿第一齿轮体周向设置；第二磁源的充磁方向沿第二齿轮体周向设置。

另一进一步方案为，第一磁源的充磁方向沿第一齿轮体径向设置；第二磁源的充磁方向沿第二齿轮体径向设置。

进一步方案为，沿第一齿轮体径向自内而外，第一磁源沿轴向的宽度逐步减小；沿第二齿轮体径向自内而外，第二磁源沿轴向的宽度逐步减小。有利于磁源在工作位置上的中部产生吸引力的磁力线相对集中，两端产生排斥力的磁力线相对朝外发散，有利于磁齿轮的转动流畅稳定。

进一步方案为，第一齿轮体的直径大于第二齿轮体的直径。第一磁源靠近第一齿轮体的外侧分布，第二磁源靠近第二齿轮的外侧分布。第一磁源沿轴向的宽度逐步减小的速率大于第二磁源沿轴向的宽度逐步减小的速率。有利于保证磁源的磁性与齿轮的尺寸的合理配合，提高齿轮传动的结构刚度和可靠性。

进一步方案为，齿轮体包括齿顶和齿槽。第一磁源设置在第一齿轮体的齿顶和齿槽内，第二磁源设置在第二齿轮体的齿顶和齿槽内。通过轮齿与齿槽配合，提高磁齿轮的传动能力，利用吸引力和排斥力辅助磁齿轮传动，有利于增大传递扭矩，有利于磁齿轮高速传动下保持稳定传动。