隨著永磁材料的發(fā)展、新拓撲結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)以及新的分析計算模型的提出，磁性傳動齒輪在21世紀得到了較大的發(fā)展，對磁性齒輪的研究具有重要的理論意義和實際價值。本文著重地歸納、分析近年來專家學者們圍繞磁性傳動齒輪這一主題所取得的研究成果，尤其對同軸磁性齒輪、磁性行星齒輪等磁性傳動齒輪的拓撲結(jié)構(gòu)與數(shù)學計算模型等研究進展進行了綜述，并討論了磁性傳動齒輪有待深入研究的方向和未來的發(fā)展趨勢。

1 同軸磁性齒輪

1.1 同軸磁性齒輪的工作原理

經(jīng)典的同軸磁齒輪主要由三部分構(gòu)成：內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子以及調(diào)磁環(huán)。永磁體均勻地排布在內(nèi)轉(zhuǎn)子的外表面和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面，調(diào)磁鐵心塊串聯(lián)成調(diào)磁環(huán)放置在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間的中間位置。并且內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)pin、外轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)pout以及調(diào)磁鐵心塊的個數(shù)Ns滿足：

Ns=pin+pout

(1)

同軸磁齒輪的工作原理：在內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nin與外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nout滿足nin/nout=pout/pin的條件下，調(diào)磁環(huán)對氣隙磁場產(chǎn)生了調(diào)制效應，同極同步的諧波對相互耦合，進而產(chǎn)生了穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)麥克斯韋張量法可知，磁場耦合在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的磁力轉(zhuǎn)矩分別如下：

(2)

(3)

式中:Tin，Tout分別表示內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的磁力轉(zhuǎn)矩；Lef表示同軸磁齒輪的軸向長度；Rin，Rout分別表示內(nèi)氣隙與外氣隙的半徑；μ0表示真空磁導率；Br_in，Bt_in分別表示內(nèi)氣隙中磁密的徑向分量和切向分量；Br_out，Bt_out分別表示外氣隙中磁密的徑向分量和切向分量。

1.2 同軸磁性齒輪的拓撲發(fā)展

2001年，英國謝菲爾德大學的Atallah K與Howe D首次提出了基于磁場調(diào)制原理的同軸磁場調(diào)制式磁性齒輪[9]，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。模擬研究表明，通過使用高性能永磁體，該磁性齒輪的轉(zhuǎn)矩密度理論上可以達到100 kN·m/m3。同軸磁場調(diào)制式磁性齒輪的提出開創(chuàng)了同軸磁性齒輪研究的新局面。

圖1 同軸磁齒輪結(jié)構(gòu)圖

此后的一段時間內(nèi)，磁場調(diào)制式磁性齒輪成為磁性傳動齒輪的主要研究方向。2005年，丹麥奧爾堡大學的Rasmussen P O提出了采用聚磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的磁場調(diào)制式磁性齒輪[10],其拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。經(jīng)過試驗，其轉(zhuǎn)矩密度可以達到54 kN·m/m3，效率可以達到81%，對磁性齒輪中的損耗分量進行了系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)一個比較大的磁損耗來源于軸承。同時，文獻[10]指出采用聚磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，尺寸比文獻[9]提出的磁性齒輪更小，機械穩(wěn)定性更高，可有效提高系統(tǒng)的可靠性。

圖2 聚磁式結(jié)構(gòu)同軸磁性齒輪

2010年，JIAN L將Halbach磁極陣列應用到同軸磁齒輪的設計中[11]，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。Halbach磁極陣列可以增強氣隙側(cè)的氣隙磁密，工程上被公認為是一種近似理想的磁極分布結(jié)構(gòu)。JIAN L通過模擬實驗得出結(jié)論：采用Halbach磁極陣列的同軸磁性齒輪與傳統(tǒng)的同軸磁性齒輪相比，至少可以提高13%的轉(zhuǎn)矩密度，降低67%的齒槽轉(zhuǎn)矩，并且可以降低28%的鐵損。Halbach磁極陣列同軸磁性齒輪在幾乎不增加永磁體消耗的情況下，可有效地提高轉(zhuǎn)矩密度，降低轉(zhuǎn)矩波動，具有重大的工程實際意義。

圖3 Halbach磁極陣列同軸磁性齒輪

湖南大學的劉曉等提出了一種雙磁場調(diào)制同軸磁齒輪[12]，相較于傳統(tǒng)的同軸磁齒輪，其外轉(zhuǎn)子永磁體采用輻條式結(jié)構(gòu)，同時在最外層增設一個靜止的輔助調(diào)磁環(huán)，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。輔助調(diào)磁環(huán)可以有效地減少磁通泄露，加強磁場諧波，使產(chǎn)生工作轉(zhuǎn)矩的諧波含量得到提高。通過模擬實驗，雙磁場調(diào)制同軸磁齒輪比傳統(tǒng)同軸磁齒輪的永磁體利用率提高了73%，比采用聚磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的同軸磁齒輪的永磁體利用率提高了44%。由于雙磁場調(diào)制同軸磁齒輪拓撲結(jié)構(gòu)的特殊性，其輔助調(diào)磁環(huán)受力情況較復雜，為了驗證其機械結(jié)構(gòu)的可靠性，劉曉在文獻[13]中建立了多物理場仿真模型并進行了仿真驗證。雙磁場調(diào)制同軸磁齒輪相比于傳統(tǒng)同軸磁齒輪，永磁體利用率得到顯著的提高，為同軸磁性齒輪的拓撲研究指出了新的方向。但也應該考慮到，在引入輔助調(diào)磁環(huán)后，氣隙由2個變成3個，拓撲結(jié)構(gòu)更復雜，對其進行數(shù)學解析的難度增加，也對工業(yè)裝配水平提出了更高的要求。

圖4 雙磁場調(diào)制同軸磁齒輪結(jié)構(gòu)示意圖

最近，Ali Moghimi提出了一種新型的三速同軸磁性齒輪[14],其主要由3個轉(zhuǎn)子(內(nèi)轉(zhuǎn)子、中轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子)以及2個調(diào)磁環(huán)(內(nèi)調(diào)磁環(huán)和外調(diào)磁環(huán))組成，拓撲結(jié)構(gòu)如圖5所示。在文獻[15]中，Ali Moghimi團隊通過實驗驗證了：在三速同軸磁齒輪中，對中間轉(zhuǎn)子進行優(yōu)化設計可以提高氣隙中的磁感應強度，進而提高最大輸出轉(zhuǎn)矩。三速同軸磁齒輪存在3個轉(zhuǎn)子，可以實現(xiàn)一種多端口輸入或者多端口輸出的工作狀態(tài)，比如可以將其應用在混合型風力發(fā)電機上，將阻力型葉片通過主軸安裝在中轉(zhuǎn)子上，將升力型葉片(H型)安裝在外轉(zhuǎn)子上，二者共同捕獲風能，進而提高整個系統(tǒng)的運行效率[16]。三速同軸磁齒輪提高了磁性傳動齒輪的最大輸出轉(zhuǎn)矩，然而其機械穩(wěn)定性與可靠性還有待驗證，并且氣隙的數(shù)量為4個，拓撲的復雜性大大增加，給工程實際應用增加了難度。

圖5 三速同軸磁齒輪結(jié)構(gòu)示意圖

Abdelhamid D Z對調(diào)磁環(huán)的結(jié)構(gòu)進行設計與優(yōu)化，比較了3種不同的調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)對同軸磁性齒輪性能的影響[17]，其拓撲結(jié)構(gòu)分別如圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)所示。文獻[17]中，Abdelhamid D Z通過時步有限元仿真得出結(jié)論：對調(diào)磁環(huán)進行適當設計可以在不減小轉(zhuǎn)矩傳遞效率的情況下，降低同軸磁齒輪的轉(zhuǎn)矩脈動，并且指出，當調(diào)磁塊連接橋的位置靠近低極數(shù)的轉(zhuǎn)子時，同軸磁性齒輪可以輸出更高的工作轉(zhuǎn)矩。文獻[18]中，蹇林旎副教授考慮到調(diào)磁環(huán)所受到的機械應力問題，研究了采用內(nèi)橋調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)、外橋調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)以及雙橋調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)的同軸磁性齒輪，采用“整體分析方法”與“細節(jié)分析方法”分析3種調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)上的機械應力，最后通過有限元分析與樣機實驗得出結(jié)論：在綜合考慮同軸磁性齒輪轉(zhuǎn)矩傳遞能力與裝置機械強度的情況下，采用雙橋調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)的同軸磁性齒輪是綜合性能最好的。

圖6 調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)圖

使用高性能材料制作同軸磁性齒輪是提高同軸磁性齒輪綜合性能的一種關(guān)鍵方式。文獻[19]采用高磁導率材料取代傳統(tǒng)的鐵磁材料來制作調(diào)磁環(huán)，調(diào)磁環(huán)的徑向厚度大大減小，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖7所示。采用高磁導率材料制作調(diào)磁環(huán)切實地降低了調(diào)磁環(huán)的徑向厚度，減小了同軸磁性齒輪的尺寸。通過有限元仿真發(fā)現(xiàn)，其可以有效地抑制端部效應，提高永磁體的利用率。該方法可以應用到微小型同軸磁性齒輪的設計與制造中。

圖7 調(diào)磁環(huán)采用高磁導率材料的同軸磁齒輪齒輪

三峽大學的井立兵教授對同軸磁性齒輪進行綜合優(yōu)化設計，內(nèi)轉(zhuǎn)子采用極弧偏心式永磁體結(jié)構(gòu)，外轉(zhuǎn)子采用Halbach磁極陣列，調(diào)磁環(huán)采用高磁導率材料[20]，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖8所示。通過有限元仿真得出結(jié)論：與傳統(tǒng)同軸磁齒輪相比，該拓撲下同軸磁性齒輪的氣隙磁密正弦性效果更好，輸出轉(zhuǎn)矩明顯提升，轉(zhuǎn)矩密度可以達到173 kN·m/m3,轉(zhuǎn)矩波動有效降低，驗證了設計的有效性。綜合優(yōu)化設計下的同軸磁性齒輪綜合性能有顯著的提升，但復雜的設計優(yōu)化以及生產(chǎn)流程會阻礙其在某些工程領域上的應用。

圖8 內(nèi)轉(zhuǎn)子極弧偏心結(jié)構(gòu)的同軸磁齒輪

浙江大學的沈建新教授將磁極內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)應用到同軸磁性齒輪中[21]，即在轉(zhuǎn)子鐵心上開槽，然后將永磁體嵌入到槽中，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖9所示。采用該種拓撲結(jié)構(gòu)，永磁體與被永磁體磁化的鐵磁材料可共同提供磁通的路徑，在一定程度上減少永磁體的用量。樣機實驗證明：磁極內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的同軸磁性齒輪相比于傳統(tǒng)的表貼式同軸磁性齒輪，轉(zhuǎn)矩密度提高了約24%。在稀土永磁材料價格逐漸攀升的工程背景下，采用磁極內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，不僅可以提高裝置的可靠性，而且有效地減少了永磁材料的使用，在整體上降低成本，推動磁性傳動齒輪在實際應用中獲得推廣。

圖9 磁極內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同軸磁齒輪

2 磁性行星齒輪

為了探究更多磁性傳動的形式，讓磁性傳動齒輪能夠適用于某些高載荷的場景，各國學者們基于機械行星齒輪構(gòu)思了磁性行星齒輪。目前，世界上對磁性行星齒輪的研究大多集中在新型拓撲結(jié)構(gòu)以及磁性行星齒輪的動力學分析等方面。

2.1 拓撲研究概況

臺灣成功大學的學者較早地提出了磁性行星齒輪的拓撲結(jié)構(gòu)，磁性行星齒輪主要由太陽輪、行星輪以及齒圈構(gòu)成，行星輪通過行星架連接固定，太陽輪的外表面、行星輪的外表面以及齒圈的內(nèi)表面分別貼有永磁體[22]，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖10所示。經(jīng)過實驗驗證:當行星輪的數(shù)量為6個時，磁性行星齒輪轉(zhuǎn)矩密度可以達到100 kN·m/m3；當行星輪的數(shù)量為3個時，磁性行星齒輪的轉(zhuǎn)矩密度可以達到50 kN·m/m3。這表明將磁性行星齒輪用于齒輪傳動領域具有可行性。

圖10 磁性行星齒輪結(jié)構(gòu)圖

Gouda E在文獻[23]中，闡述了磁性行星齒輪的工作原理、各部件間的拓撲約束關(guān)系等，將磁性行星齒輪與傳統(tǒng)機械齒輪的轉(zhuǎn)矩傳輸性能進行了對比，揭示了磁性齒輪相較于傳統(tǒng)齒輪的優(yōu)勢，表明在某些行業(yè)中磁性行星齒輪可以代替機械齒輪，比如在混合動力汽車、飛機制造等領域。

哈爾濱工業(yè)大學的樊華以磁性行星齒輪為研究對象，采用有限元法分別研究了齒圈定子采用永磁體勵磁、電勵磁、混合勵磁時對磁性行星齒輪性能的影響，對比分析了3種勵磁方式的優(yōu)點與缺點[24],其結(jié)構(gòu)分別如圖11(a)、圖 11(b)、圖11(c)所示 。

圖11 3種勵磁方式的磁性行星齒輪

文獻[25]提出了一種降低磁性行星齒輪齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，即采用全局優(yōu)化算法與有限元分析相結(jié)合，以獲得最佳的永磁體極弧組合。

文獻[26]研究了行星輪數(shù)目不同的兩種磁性行星齒輪，即分別有6個行星輪和3個行星輪的磁性行星齒輪，采用有限元方法分析計算了兩種拓撲的氣隙磁密與輸出轉(zhuǎn)矩。計算結(jié)果表明，在結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的情況下，帶有6個行星輪的磁性行星齒輪可以提供更好的解耦和更大的輸出轉(zhuǎn)矩，并且兩者的損耗基本相同。

文獻[27]提出一種雙饋型風力發(fā)電機用風電齒輪箱，將磁性行星齒輪應用于風電齒輪箱的低速級傳動，其工作模式：齒圈保持靜止，行星架與主軸連接作為輸入端，太陽輪作為輸出端帶動負載。

2.2 動力學研究

燕山大學的朱學軍博士對磁性行星齒輪的工作原理、設計原則以及動力學特性做了系統(tǒng)化的研究[28]。首先基于同軸條件、鄰接條件、等極距條件、裝配條件等確定了磁性行星齒輪各部件尺寸的參數(shù)約束關(guān)系。而后建立了磁性行星齒輪傳動系統(tǒng)的平移-扭轉(zhuǎn)振動的動力學模型，從分析徑向力和轉(zhuǎn)矩入手，推導了中心輪與行星輪之間的徑向和切向的磁性耦合剛度，并對系統(tǒng)固有頻率和振動模態(tài)進行了研究，完成了各階模態(tài)對系統(tǒng)設計參數(shù)的靈敏度分析和變化規(guī)律分析。其次建立了磁性行星齒輪傳動系統(tǒng)強迫振動的動力學模型，對系統(tǒng)強迫振動的時域和頻域響應進行了求解。最后設計了磁性行星齒輪樣機，搭建磁性行星齒輪實驗平臺，對極限轉(zhuǎn)矩以及傳動效率進行了實驗，將實驗結(jié)果與理論分析結(jié)果進行對比分析，證明了理論計算的正確性以及樣機參數(shù)設計的合理性。

斯泰倫博斯大學的王榮杰提出了一種高效的基于能量來計算磁性行星齒輪轉(zhuǎn)矩的方法[29]，并設計樣機進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明：計算結(jié)果與實際實驗結(jié)果相接近，吻合度高，證明了計算方法的有效性。

3 其它磁性傳動齒輪

3.1 永磁-磁阻式磁性齒輪

永磁-磁阻式磁性齒輪是由東北大學的滿永奎教授基于磁阻電機原理率先提出的[30]。內(nèi)轉(zhuǎn)子采用成對的永磁體勵磁，定子與外轉(zhuǎn)子間的氣隙存在磁場，在氣隙磁密基波和磁阻最小原理的作用下，外轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個極距時，外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個梳齒來確保系統(tǒng)的總磁阻最小，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖12所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)為1，外轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)為25，傳動比為25∶1。永磁-磁阻式磁性齒輪效率高，傳動比大，適用于大速度變比傳動系統(tǒng)。

圖12 永磁-磁阻式磁性傳動齒輪

3.2 擺線式磁性齒輪

2006年，丹麥學者Jorgensen F T提出了一種擺線式磁性齒輪[31]，其結(jié)構(gòu)是非同軸內(nèi)嚙合的，內(nèi)轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)為21，外轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)為22，傳動軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子連接，離心軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子相連，是一種二自由度的拓撲結(jié)構(gòu)。圖13(a)中，當傳動軸A靜止，離心軸B為輸入端，外轉(zhuǎn)子C為輸出端時，齒輪的傳動比為22∶1；圖13(b)中，離心軸B靜止，傳動軸A為輸入端，外轉(zhuǎn)子C為輸出端時，齒輪的傳動比為22∶21；圖13(c)中，當外轉(zhuǎn)子C靜止，離心軸B為輸入端，傳動軸A為輸出端時，齒輪的傳動比為-21∶1。

圖13 擺線式磁性齒輪

浙江工業(yè)大學的郝偉娜副教授對擺線式磁性齒輪進行了有限元分析與樣機實驗[32-34]，其樣機實物圖如圖14所示。永磁體采用Halbach充磁方式，其最大轉(zhuǎn)矩密度可以達到283 kN·m/m3。

圖14 擺線式磁性齒輪樣機

擺線式磁性齒輪存在3種工作模式，具有相對靈活的傳動比，轉(zhuǎn)矩密度可以達到較高的水平。然而，由于離心軸是偏心結(jié)構(gòu)的，所以在轉(zhuǎn)動時會受到較大不對稱的徑向力，影響其使用壽命，在工程實際應用中要考慮這個問題。

3.3 磁性諧波齒輪

磁性諧波齒輪最早由英國謝菲爾德大學的Rens J提出[35]，Rens J發(fā)現(xiàn)當兩個轉(zhuǎn)子間的氣隙長度呈現(xiàn)時變的正弦變化時，會產(chǎn)生磁場調(diào)制效應，調(diào)制后的磁場諧波相互耦合，實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)子間轉(zhuǎn)矩的傳遞，單級諧波齒輪的轉(zhuǎn)矩密度可以達到150 kN·m/m3。在圖15(a)中，內(nèi)轉(zhuǎn)子為圓形時，正弦波周期數(shù)Pw=1；在圖15(b)中，內(nèi)轉(zhuǎn)子為橢圓形時，正弦波周期數(shù)Pw=2；在圖15(c)中，其正弦波周期數(shù)Pw=3。

圖15 磁性諧波齒輪結(jié)構(gòu)圖

Li Kang研究了采用聚磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的磁場諧波齒輪[36]，傳動比為25∶1。經(jīng)諧波分析與有限元仿真驗證，其轉(zhuǎn)矩密度可以達到291 kN·m/m3。

劉蓉暉博士對磁性諧波齒輪進行了理論分析并搭建了兩級偏心式磁性諧波齒輪的實驗平臺[37-39]，經(jīng)實驗驗證，單級磁性諧波齒輪的轉(zhuǎn)矩密度達到86 kN·m/m3，兩級磁性諧波齒輪的轉(zhuǎn)矩密度達到43 kN·m/m3，其實驗平臺如圖16所示。

圖16 偏心式磁性諧波齒輪的實驗平臺

通過合理的設計，磁性諧波齒輪可以達到較高的傳動比，20∶1以上，轉(zhuǎn)矩密度可以達到150 kN·m/m3以上，在仿生機器人以及太空裝備領域有廣闊的應用前景。

4 總結(jié)與展望

由于磁性傳動齒輪具有優(yōu)越的理論性能，國內(nèi)外的學者對磁性傳動齒輪進行了深入的研究，其研究內(nèi)容主要集中在創(chuàng)新拓撲結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)參數(shù)以及優(yōu)化系統(tǒng)性能等方面。

磁性傳動齒輪通過結(jié)構(gòu)的不斷改進與革新，在轉(zhuǎn)矩密度方面已經(jīng)能與機械傳動齒輪相媲美，并且在某些方面，磁性傳動齒輪保持著自己獨特的優(yōu)點，比如：無接觸傳動、免維護、噪聲小、自動過載保護等。然而磁性傳動齒輪在以下方面還存在一些不足之處，還有待深入研究。

1)高轉(zhuǎn)矩密度與低轉(zhuǎn)矩波動的拓撲優(yōu)化與開發(fā)。轉(zhuǎn)矩密度與轉(zhuǎn)矩波動是評價磁性傳動齒輪性能的關(guān)鍵指標，提高轉(zhuǎn)矩密度與降低轉(zhuǎn)矩波動一直都是磁性傳動齒輪的研究方向與研究目標。目前，相較于機械傳動齒輪，磁性傳動齒輪的轉(zhuǎn)矩波動仍相對較大，這將阻礙磁性傳動齒輪在某些高精密儀器上的應用，比如手表、高精密機器人等領域。

2)更精確數(shù)學模型的改進與提出。磁性傳動齒輪的設計需要理論的指導，目前在設計磁性傳動齒輪時采用的主流方法仍是不斷地通過有限元的仿真調(diào)試與優(yōu)化，這種方法雖然比較準確，但是其計算量大、耗費時間長，難以適用于磁性傳動齒輪的初步設計。

3)高性能材料的研發(fā)與應用。高性能磁性傳動齒輪的研發(fā)往往離不開高性能材料的應用，縱觀磁性傳動齒輪的發(fā)展史，磁性傳動齒輪的發(fā)展與高性能鐵磁材料的發(fā)展是息息相關(guān)的。

4)降低拓撲結(jié)構(gòu)的復雜度。拓撲結(jié)構(gòu)的復雜程度關(guān)乎磁性傳動齒輪的分析、設計與優(yōu)化，關(guān)乎工程實踐應用的可能性，過于復雜的拓撲結(jié)構(gòu)會增加生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的難度甚至難以實現(xiàn)，阻礙磁性傳動齒輪的工程應用和普及。

5)磁性傳動齒輪的大型化。世界上目前對于磁性傳動齒輪的研究還大多停留在小尺寸、小轉(zhuǎn)矩等階段，要擴大磁性傳動齒輪的應用領域，必然要提高輸出轉(zhuǎn)矩能力與尺寸。

5 結(jié) 語

本文首先對同軸磁性齒輪進行了介紹，闡述了其工作原理，梳理了近幾年來國內(nèi)外學者為提高同軸磁性齒輪的綜合性能所做出的成果，并對其可能的應用場景進行了分析。然后對能夠承擔高載荷的磁性行星齒輪進行了介紹，主要介紹了目前國內(nèi)外對磁性行星齒輪拓撲結(jié)構(gòu)與動力學分析兩方面的研究成果。最后介紹了三種高傳動比的磁性傳動齒輪，即永磁-磁阻式磁性齒輪、擺線式磁性齒輪以及磁性諧波齒輪。