CN111064342A - 一种永磁传动的变速机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种永磁传动的变速机构，采用设置在偏心轴上的摆动盘与外转子配合，利用摆动盘与外转子之间永磁磁钢片的数量不同，在摆动盘呈环状摆动时利用永磁磁钢片异性相吸的作用力使得转子产生旋转，变速机构的变速比由转子上设置的永磁磁钢片数量与摆动盘上设置的永磁磁钢片的数量的差值决定，可以轻易实现较大的变速比。本发明具有相当高的动力传动效率以及大范围的变速比，除轴承的微弱损耗外，在动力传动时几乎无机械摩擦和传动损耗，且结构简单、体积小、重量轻、无需润滑油、无需定期维护和保养，使用寿命特别长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种变速机构技术，具体是一种永磁传动的变速机构。
背景技术
目前普通的变速机构一般采用机械传动结构，通过蜗轮、螺杆或大、小齿轮的齿比实现变速的功能，这种变速机构由于存在较大的机械摩擦，所以在动力传动过程中存在较大的机械摩擦和动力损耗以及工作噪音的问题，同时为了保证变速机构的使用寿命，普通减速机内需要加注润滑油或油脂进行润滑，并且需要定期进行维护。因此，普通的变速机构存在动力损耗大、使用寿命短等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁传动的变速机构，采用设置在偏心轴上的摆动盘与外转子配合，利用摆动盘与外转子之间永磁磁钢片的数量不同，在摆动盘呈圆周状摆动时利用永磁磁钢片异性相吸的作用力使得转子产生旋转，变速机构的变速比由转子上设置的永磁磁钢片数量与摆动盘上设置的永磁磁钢片的数量的差值决定，可以轻易实现较大的变速比。本发明具有相当高的动力传动效率以及大范围的变速比，除轴承的微弱损耗外，在动力传动时几乎无机械摩擦和传动损耗，且结构简单、体积小、重量轻、无需润滑油、无需定期维护和保养，使用寿命特别长等优点。
为实现上述目的采用以下技术方案：
一种永磁传动的变速机构，其特征在于：包括偏心轴、摆动盘、外转子和止转机构，所述的摆动盘通过摆动盘内的轴承套设在偏心轴上，外转子套设在摆动盘外围并通过变速器两侧的端盖与中心轴同心旋转，在所述的摆动盘的外缘面和外转子的内缘面上均设置有偶数数量的永磁磁钢片，摆动盘外缘面的永磁磁钢片和外转子的内缘面的永磁磁钢片中相邻的永磁磁钢片的永磁磁钢片极性互为异性，并且摆动盘的外缘面和外转子的内缘面的永磁磁钢片数量不相同，所述的止转机构与摆动盘配合在偏心轴转动时阻止摆动盘产生旋转，偏心轴旋转带动摆动盘摆动时摆动盘不会与外转子内缘触碰。
所述的外转子内缘面设置的永磁钢磁片的数量与摆动盘外缘面设置的永磁磁钢片的数量不相同。
所述的外转子与偏心轴为变速机构的动力输出端和输入端，且两者作用可以互换。
所述的止转机构包止转盘和卡转销，止转盘固定不转动，止转销与止转盘固连，止转盘通过止转销防止摆动盘产生旋转。
所述的摆动盘上开设置卡转圆孔，所述的止转销容置于卡转圆孔内，并且止转销的外径小于卡转圆孔的内径。
所述的止转盘固连在一固定轴上，所述的偏心轴包括轴套和偏心轮，轴套通过轴承套设在固定轴上，偏心轮套设在轴套上并与轴套固连或连为一体，所述的摆动盘通过轴承套设在偏心轮的外缘。
所述的摆动盘有若干个，相邻偏心轴的初始相位置相互错位。
所述各个摆动盘以偏心轴的轴向中心对称分布。
本发明之偏心轴转动带动摆动盘在外转子内部呈环形摆动，摆动盘摆动使得摆动盘外缘局部的永磁磁钢片与外转子内缘的永磁磁钢片靠近，这样使得摆动盘外缘与外转子内缘之间磁力不平衡，从而使得外转子随着摆动盘的环形摆动而产生旋转，摆动盘的摆速与外转子之间的转速比为外转子内缘磁极数除以外转子内缘磁极数与摆动盘外缘磁极数量之差，通过调整外转子内缘和摆动盘外缘的永磁磁钢片数量即可实现变速机构的变速比调整，由于本发明利用永磁体的磁力作为传动媒介，传动过程中没有机械磨擦和动力损耗，传动效率极高，由于无需润滑油，就无需进行定期维护和保养，使用寿命极长，而且变速机构的变速比可以通过调整外转子内缘和摆动盘外缘的永磁磁钢片数量即可实现，基本不受电机的尺寸限制，体积和重量也都能得到很好的控制。
附图说明
图1为本发明采用六-四磁极三倍变速的原理图（一）；
图2为本发明采用六-四磁极三倍变速的原理图（二）；
图3为本发明采用六-四磁极三倍变速的原理图（三）；
图4为本发明采用六-四磁极三倍变速的原理图（四）；
图5为本发明之变速机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1-5所示，一种永磁传动的变速机构，包括偏心轴1、摆动盘2、外转子3和止转机构，所述的摆动盘2通过轴承套设在偏心轴12的外缘，外转子3同轴设置在摆动盘2外围，在所述的摆动盘2的外缘面和外转子3的内缘面上均设置有偶数数量的永磁磁钢片，外缘面的永磁磁钢片中相邻的磁钢片的磁极互为异性，同样在内缘面的永磁磁钢片中相邻的永磁磁钢片的磁极互为异性，并且摆动盘2的外缘面和外转子的内缘面的永磁磁钢片数量不相同，所述的止转机构与摆动盘2配合在偏心轴转动时阻止摆动盘2产生旋转，偏心轴1旋转带动摆动盘2摆动时摆动盘2外缘的永磁磁钢片不与外转子3内缘的永磁磁钢片触碰；所述的外转子3内缘面的永磁钢磁片的数量与摆动盘2外缘面的永磁磁钢片的数量不相同。
所述的止转机构包止转盘61和卡转销62，止转盘61固定不转动，止转销62与止转盘61固连，卡转盘61通过止转销62防止摆动盘2产生旋转；所述的摆动盘2上开设置卡转圆孔21，所述的止转销62容置于卡转圆孔21内，并且止转销62的外径小于卡转圆孔21的内径。
所述的止转盘51固连在一固定轴9上，所述的偏心轴1包括轴套11和偏心轮12，轴套11通过轴承套设在固定轴9上，偏心轮12套设在轴套11上并与轴套11固连或者连为一体，所述的摆动盘2通过轴承套设在偏心轮12的外缘。
如图1-4所示，为了便于理解，本实施例中外转子内缘设置六片永磁磁钢片和摆动盘外缘设置四片永磁磁钢片构成的六-四磁极三倍变速的工作原理进行说明；工作时在固定轴9上的轴套11高速旋转，进而带动轴套11上的偏心轮12旋转，由于摆动盘2通过轴承套设在偏心轮12的外缘，同时与止转销62配合，因此摆动盘2会产生呈圆周状进行摆动，摆动盘2向一侧摆动会造成摆动盘2外缘与外转子3内缘间隙呈圆周状变化，在磁极的同性相斥、异性相吸的作用下，使得距离摆动盘2上设置的永磁磁钢最近的外转子3內缘的永磁磁钢片在磁力的作用下进行相对运动，随着摆动盘的环形摆动进而产生旋转，在外转子和摆动盘分别采用六片和四片永磁磁钢片的情况下，摆动盘2呈环形摆动一周，外转子则会旋转三分之一周，从而实现了三倍的变速，实际的变速比为外转子内缘磁极数除以外转子内缘磁极数与摆动盘外缘磁极数之差，因此只需通过调整外转子內缘和摆动盘外缘上的磁极数量的差值即可实现变速比的调整。
本发明采用永磁的磁力作为传动媒介，传动过程中没有机械磨损，因此无损耗或损耗极低且无需润滑油，而且使用寿命极长，由于减速比通过调整外转子内缘和摆动盘外缘的永磁磁钢片的数量差值即可实现，基本不受电机的尺寸限制，体积和重量都能很好地控制；采用永磁传动减速机构的电机，速比可以做得很大，并可以控制体积和重量，具有结构合理、传动效率超高、噪音极低、寿命极长的特点。
Claims (8)
1.一种永磁传动的变速机构，其特征在于：包括偏心轴（1）、摆动盘（2）、外转子（3）和止转机构，所述的摆动盘（2）通过轴承（5）套设在偏心轴上（1），外转子（3）同轴设置在摆动盘（2）外围，在所述的摆动盘（2）的外缘面和外转子（3）的内缘面上均设置有偶数数量的永磁磁钢片，外缘面的永磁磁钢片中相邻的永磁磁钢片的磁极性互为异性，同样在内缘面的永磁磁钢片中相邻的永磁磁钢片的磁极性互为异性，并且摆动盘（2）的外缘面和外转子的内缘面的永磁磁钢片数量不相同，所述的止转机构与摆动盘（2）配合，在偏心轴转动时阻止摆动盘（2）产生旋转，偏心轴（1）旋转带动摆动盘（2）摆动时摆动盘（2）外缘的永磁磁钢片不与外转子（3）内缘的永磁磁钢片触碰。
2.如权利要求1所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述的外转子（3）内缘面的永磁钢磁片的数量与摆动盘（2）外缘面的永磁磁钢片的数量不相同。
3.如权利要求1所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述的止转机构包止转盘（61）和卡转销（62），止转盘（61）固定不转动，止转销（62）与止转盘（61）固连，卡转盘（61）通过止转销（62）防止摆动盘（2）产生旋转。
4.如权利要求1所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述的摆动盘（2）上开设置卡转圆孔（21），所述的止转销（62）容置于卡转圆孔（21）内，并且止转销（62）的外径小于卡转圆孔（21）的内径。
5.如权利要求1所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述的止转盘（51）固连在一固定轴（9）上，所述的偏心轴（1）包括轴套（11）和偏心轮（12），轴套（11）通过轴承套设在固定轴（9）上，偏心轮（12）套设在轴套（11）上并与轴套（11）固连或者连为一体，所述的摆动盘（2）通过轴承套设在偏心轮（12）的外缘。
6.如权利要求1所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述的摆动盘（2）有若干个，相邻偏心轴（2）的初始相位置相互错位。
7.如权利要求6所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述各个摆动盘（2）以偏心轴的轴向中心对称分布。
8.如权利要求1所述的一种永磁传动的变速机构，其特征在于：所述的止转机构包括若干个止转盘（61）和若干个卡转销（62），所述的摆动盘（2）上的止转圆孔（21）内的卡转销（62）上可以套设轴承进行止转，也可以通过弹性构件进行止转。
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