针对较大功率永磁齿轮在静态转矩特性分析中不能忽略轴向长度问题,建立其三维模型,分析其调磁环尺寸、内外转子铁芯尺寸等变化对转矩特性及转矩密度的影响规律,并与同条件下二维模型作对比。同时针对较大功率永磁齿轮漏磁问题,对其端部效应进行研究。结果表明轴向长度对转矩特性影响很大的原因是端部漏磁效应导致,其余结构参数的变化同样对转矩特性影响很大,以上研究为较大功率永磁齿轮变速样机设计及优化和转矩特性研究提供了参考。

对于永磁齿轮,每一个传动比都可以由主、从动磁极对数量的若干种组合方式来实现。为此,以i=5和相近的传动比为例,选取主、从动磁极对的数量为2/10、3/15、……、7/35共6种组合方案和两组验证对比方案(每组各6种),应用有限元仿真技术,研究了磁极对数量对输出转矩和传动效率的影响。结果表明,输出转矩随磁极对数量的增加呈二次曲线规律变化,且峰值出现在主动磁极对数P_h=4处;而传动效率基本也呈二次曲线变化规律,在Ph=4~7处出现较大的值,但是变化不大。综合考虑输出转矩和传动效率,当传动比在i=5附近时,选取主、从动磁极对数量的组合方案Ph/Pl=4/19,可以获得较好的传动特性。