引言：磁性齿轮出人意料地鲜为人知，仅用于少数小众应用。然而，它们的受欢迎程度正在上升，它们是传输机械能、转换旋转扭矩和RPM的巧妙的解决方案之一。文章将简单介绍磁性齿轮相关的知识。

磁性齿轮箱是用于扭矩，速度转换的非接触式机构。它们无磨损、无摩擦且无疲劳。它们不需要润滑剂，并且可以针对刚度或阻尼等其他机械特性进行定制。

磁性齿轮也可以在不需要重型齿轮切削机械的情况下制造，这使得它们对于DIY项目特别有趣。一个体面的同心磁性齿轮可以由一堆永磁体、易于获得的硬件和3D打印部件组装而成。

什么是磁性齿轮？

传统齿轮使用机械互锁齿的配合面，而磁性齿轮则使用交变磁场来传递扭矩。长期以来，磁齿轮在工程中只发挥了次要作用。它们相对较高的价格，直接反映了它们对钕等稀土的依赖、复杂的组件以及它们在高扭矩下滑动的倾向并没有完全将它们推向聚光灯下。磁性齿轮可实现的扭矩密度确实比机械齿轮低得多，尽管从好的方面来说，如果超过其指定扭矩，它们也不会遭受无法修复的损坏。目前，增加磁齿轮的扭矩是许多研究项目的主题，磁齿轮正在寻找更多应用。

由于磁性齿轮不是机械互锁，任何转子之间都没有物理接触，因此它们不会受到机械磨损。大多数常规齿轮类型，例如齿轮甚至蜗轮，都可以复制为磁性齿轮，只需将切齿替换为永磁体的交替磁极即可。

磁齿轮的类型：根据其操作，磁齿轮可分为三种类型，线性磁齿轮(LMG)、同轴磁齿轮(CMG)和轴向磁齿轮(AMG)。对于LMG和CMG，磁通量通常相对于轴的轴线径向向内或向外产生。然而，对于AMG，磁通线是平行于转子轴产生的

磁性齿轮的应用

在工业应用中，术语磁性齿轮通常意味着性能更好的同轴类型。它在结构上与应变波齿轮非常相似，并允许高齿轮比以及相对较高的扭矩。这种类型的齿轮依赖于磁场的柔韧性而不是柔韧的花键。

当同心磁性齿轮的内部快速旋转磁环旋转时，它迫使调制器环（由嵌入非磁性托盘中的铁磁钢片组成）与外环的交变磁场啮合。内外圈均由强力永磁体组装而成，内外圈的极对数和铁片的数量决定了传动比。由于所有环之间的气隙很小，因此无需考虑摩擦。这种齿轮的实际实施可能会有所不同，调制器环可以充当定子，也可以直接连接到输出轴，然后外磁环充当定子。

同轴磁性齿轮可以非常高效，几乎免维护，具有非常低的扭矩脉动，并且在这些因素成为问题的情况下找到应用。在低速下，它们的效率可达99.9%。磁齿轮的高齿轮比使它们在增加非常缓慢的输入力方面很有优势。磁齿轮的另一个应用是船舶推进，它们用于将发动机的较高输入RPM降低到传动轴所需的低RPM和高扭矩。磁性齿轮密封输入和输出力的能力在实验室和医疗环境中也很有用。

当然，磁性齿轮也有缺点。如上所述，对于某些应用，较大扭矩可能不够，而且它们价格昂贵且通常比普通齿轮重。此外，在非常高的RPM下，由于调制器中的滞后和涡流增加导致损耗增加，它们失去了效率优势。尽管如此，正在进行的研究正在慢慢消除大多数这些限制。在通过CMR可编程磁铁允许强大的、细间距的磁性结构，这可能会在未来允许更小、更高效的具有更高扭矩密度的磁性齿轮。此外，对齿轮的要求也在发生变化。虽然在工业应用中扭矩越大越好，但交互式机器人应用需要能够让步并确保人类用户安全的机制。

文章主要对什么是磁性齿轮做了详细的讲解，浏览文章能了解到磁性齿轮则使用交变磁场来传递扭矩。长期以来，磁齿轮在工程中只发挥了次要作用。它们相对较高的价格，直接反映了它们对钕等稀土的依赖、复杂的组件以及它们在高扭矩下滑动的倾向并没有完全将它们推向聚光灯下。

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