[发明专利]一种永磁齿轮变速箱

摘要

本发明涉及机械传动技术领域，涉及一种磁场调制式永磁齿轮变速箱。将端面啮合和周向内啮合两种磁场调制式永磁齿轮结合起来，在端面啮合永磁齿轮的低速轭铁盘和高速轭铁盘的内端面上设有与换向花键套配合的花键槽，操纵换向手柄移动花键套改变花键主轴的转向，周向啮合永磁齿轮组用于多档调速，操纵换挡手柄使四个内轭铁圈之一经过左花键套或右花键套连接到花键主轴上，四个外轭铁圈固定不动，组合调磁圈连到输出轴上，最终输出正反向8种调速比。

主权项

一种永磁齿轮变速箱，其特征在于，该永磁齿轮变速箱包括输入轴(1)、滚动轴承a(2)、输入端支座(3)、高速轭铁盘(4)、调磁盘(5)、低速轭铁盘(6)、操纵机构支座(7)、换向花键套(8)、花键主轴(9)、永磁体(10)、一档外轭铁圈(11)、主支座(12)、一档内轭铁圈(13)、二档外轭铁圈(14)、二档内轭铁圈(15)、三档外轭铁圈(16)、三档内轭铁圈(17)、四档外轭铁圈(18)、四档内轭铁圈(19)、组合调磁圈(20)、螺钉(21)、滚动轴承b(22)、输出轴(23)、密封油毡(24)、通盖(25)、滚针轴承(26)、调整圈(27)、销a(28)、花键套a(29)、长换挡拉杆(30)、花键套b(31)、销b(32)、短换挡拉杆(33)、轴用挡圈(34)、三四档换挡滑环(35)、三四档拨叉(36)、一二档换挡滑环(37)、一二档拨叉(38)、换挡手柄(39)、换向手柄(40)、销c(41)、操纵手柄座(42)换向拨叉(43)、换向滑环(44)、销d(45)、扇形永磁体(46)、滚动轴承c(47)、滚动轴承d(48)和孔用挡圈(49)；输入轴1由装有滚动轴承a(2)的输入端支座(3)支撑，与端面具有永磁齿轮的高速轭铁盘(4)连接，低速轭铁盘(6)与花键主轴(9)之间装有滚动轴承d(48)，使低速轭铁盘(6)相对花键主轴(9)自由转动；调磁盘(5)为圆盘结构，采用导磁良好的软磁钢材料，其上有圆周分布的扇形孔，便于形成调制磁场；调磁盘(5)位于高速轭铁盘(4)与低速轭铁盘(6)之间，被固定在操纵机构支座(7)上不动，在高速轭铁盘(4)靠近调磁盘(5)的端面上镶嵌一周N极和S极相间的扇形永磁体(46)构成高速齿轮，在低速轭铁盘(6)靠近调磁盘(5)的端面上镶嵌一周N极和S极相间的扇形永磁体(46)构成低速齿轮，由于低速轭铁盘(6)上的扇形永磁体(46)对数多于高速轭铁盘(4)上的扇形永磁体(46)对数，使低速轭铁盘(6)的转向与高速轭铁盘(4)的转向相反，且转数低；低速轭铁盘(6)和高速轭铁盘(4)的内端面上均设有花键槽，与换向花键套(8)的大径花键槽配合；移动操纵换向手柄(40)使换向花键套(8)在低速轭铁盘(6)和高速轭铁盘(4)之间切换，与高速轭铁盘(4)直接连接时，将输入轴(1)转动输送到后级多档调速齿轮上，与低速轭铁盘(6)直接连接时，改变输出轴转向，实现换向功能；安装在主支座(12)内的换挡永磁齿轮为四个周向内啮合的磁场调制式永磁齿轮，一档外轭铁圈(11)、二档外轭铁圈(14)、三档外轭铁圈(16)以及四档外轭铁圈(18)固定在主支座(12)的内壁上，调整圈(27)用于外轭铁圈的轴向定位；一档内轭铁圈(13)、二档内轭铁圈(15)、三档内轭铁圈(17)以及四档内轭铁圈(19)通过滚动轴承安装在花键主轴(9)上，相对花键主轴(9)自由转动，花键主轴(9)为空心管结构，外圆柱面上有花键槽、轴用卡圈槽及换挡销孔，在其大径端设有内花键槽，以便与换向花键套(8)的小径花键槽配合，保证换向花键套(8)与花键主轴(9)同步转动，各滚动轴承通过轴用挡圈(34)和孔用挡圈(49)限位，花键主轴(9)的大径端通过滚动轴承c(47)支撑在操纵机构支座(7)上，花键主轴(9)的小径端通过滚针轴承(26)套装在输出轴(23)的内端；组合调磁圈(20)采用四段圆筒笼状结构，用导磁良好的软磁钢制成，其内外径应保证与各低速轭铁盘及高速轭铁盘上的永磁体保持气隙，其四段圆筒笼状结构的各档位的网格间距一致，各挡低速轭铁盘及高速轭铁盘上的永磁体对数以及组合调磁圈(20)的磁栅数目的设计以实现不同的调速比；组合调磁圈(20)的一端设计有定位止口及螺栓孔，通过螺栓(21)安装在输出轴(23)的法兰上，输出轴(23)用两个滚动轴承a(22)支撑在主支座(12)上；通盖(25)用于固定滚动轴承a(22)外圈，通盖(25)内的密封油毡(24)用于防尘；在花键主轴(9)上位于一档内轭铁圈(13)和二档内轭铁圈(15)之间装有花键套b(31)，在花键主轴(9)上位于三档内轭铁圈(17)和四档内轭铁圈(19)之间装有花键套a(29)，各内轭铁圈的端面设有与花键套b(31)和花键套a(29)相配合的花键槽，花键套b(31)负责选择一档和二档，花键套a(29)负责选择三档和四档，当某永磁齿轮内轭铁圈与花键套结合带动花键主轴(9)转动时，其它三个永磁齿轮的内轭铁圈脱开空转，实现某一调速比输出；换档手柄(39)的中下部装有交叉销与操纵手柄座(42)配合，进行前后扳动和左右扳动；前后扳动换档手柄(39)使其下端选择拨动的对象是一二档拨叉(38)或三四档拨叉(36)，一二档拨叉(38)和三四档拨叉(36)都由滑动销导向，只能沿花键主轴(9)轴线方向移动，左右扳动换档手柄(39)用于移动一二档拨叉(36)或三四档拨叉(38)，换挡时一二档拨叉(36)和三四档拨叉(38)分别带动一二档换挡滑环(37)及三四档换挡滑环(35)，经过销c(41)带动短换挡拉杆(33)或长换挡拉杆(30)，再经过销a(28)及销b(32)将换挡运动传给了花键套a(29)或花键套b(31)实现换挡。