《一种同轴磁齿轮》的同轴磁齿轮，包括由外至内排列、同轴心的外转子1、静止磁环2、内转子3和转轴6；所述外转子1为环形导磁体，在其内环上设置有等距排列的外转子凸极11；所述静止磁环2是由等距间隔排列的磁环永磁体21组成的环形部件，两相邻磁环永磁体21之间设置有非导磁块22，所述磁环永磁体21径向充磁，相邻永磁体充磁方向相反；所述内转子3固定设置在转轴6上，内转子的外环上设置有等距间隔排列的内转子永磁体32；所述外转子凸极11与静止磁环2之间设有外气隙4；静止磁环2与内转子永磁体32之间设有内气隙5。

《一种同轴磁齿轮》中，所述外转子凸极11的个数、磁环永磁体21的极对数、内转子永磁体32极对数满足以下关系：p_pms=n_o±p_pmi，其中，n_o为外转子凸极个数，p_pms为静止磁环永磁体极对数，p_pmi为磁齿轮内转子永磁体极对数。

《一种同轴磁齿轮》中，所述内转子3的外环上设置有等距排列的内转子凸极31，所述内转子永磁体32设置在内转子凸极31表面。

《一种同轴磁齿轮》的另一种技术方案中，磁齿轮包括由外至内排列、同轴心的外转子1、静止磁环2、内转子3和转轴6；所述外转子1为环形导磁体，在其内环上设置有等距排列的外转子凸极11；所述静止磁环2是由等距间隔排列的磁环永磁体21组成的环形部件，两相邻磁环永磁体21之间设置有导磁块23，所述磁环永磁体21沿圆周切向充磁，相邻永磁体充磁方向相反；所述内转子3固定设置在转轴6上，内转子3的外环上设置有等距间隔排列的内转子永磁体32；所述外转子凸极11与静止磁环2之间设有外气隙4；静止磁环2与内转子永磁体32之间设有内气隙5。

该方案中，所述外转子凸极11的个数、磁环永磁体21的极对数、内转子永磁体32极对数满足以下关系：p_pms=n_o±p_pmi，其中，n_o为外转子凸极个数，p_pms为静止磁环永磁体极对数，p_pmi为磁齿轮内转子永磁体极对数。

该方案中，所述内转子3的外环上设置有等距排列的内转子凸极31，所述内转子永磁体32设置在内转子凸极31表面。

下面结合附图对《一种同轴磁齿轮》做进一步说明。

该发明的外转子1需为凸极结构，用以调制磁环产生的磁场，为了获得较高的转矩传递能力，实际应用中，凸极极弧系数需要优化设计，一般选在0.5左右为宜。

所述的外转子1、内转子3、磁环永磁体沿圆周切向充磁方案中构成静止磁环的导磁块23由硅钢叠片或其它导磁材料构成，与普通永磁同步电机的转子铁心制造工艺相同。

所述的磁环永磁体径向充磁方案中，置于静止磁环永磁体21之间的非导磁块22由环氧树脂或其它非导磁材料构成，与永磁体21沿圆周依次间隔排列构成静止磁环，固定安装在内、外转子之间。为了获得较高的转矩传递能力，非导磁块22与永磁体21相比，所占比例相对很小，只要在制造工艺允许的范围内起到固定永磁体的作用即可。

所述的磁环永磁体沿圆周切向充磁方案中，静止磁环永磁体21和导磁块23沿圆周依次间隔排列组成一个整体，固定安装在内、外转子之间，为了获得较高的转矩密度且节省永磁体用量，永磁体21和导磁块23的弧长比例控制在1:1左右为宜。

内转子可利用变磁阻原理采用凸极表贴永磁体结构，采用该结构时，极弧系数宜选在0.7左右，与图3所示的表贴永磁体结构相比，提高了单位体积永磁体的利用率，降低了生产成本。为了防止永磁体32在内转子高速旋转的情况下脱落，可在相邻内转子凸极31和永磁体32之间填充非导磁材料。当然，还可以采用常见的普通永磁同步电机中转子表贴永磁体的固定方式实现防止永磁体脱落的目的。

该发明中，内转子也可采用图3、图4所示的其它形式的转子结构，只需保证内转子能够产生有效的N-S极即可。其中，图3所示为内转子外环等距表贴永磁体结构，相邻永磁体径向充磁，充磁方向相反，构成N-S结构；图4所示为等距内嵌永磁体结构，相邻永磁体沿圆周切向充磁，充磁方向相反，构成聚磁式N-S结构。在外转子1和静止磁环2之间的外气隙4可以保证外转子正常旋转；在静止磁环2和内转子3之间的内气隙5可以保证内转子正常旋转。

该发明中，转轴6与外部的动力输入装置或动力输出装置连接，起到输入或输出动力的作用。因此，转轴6可以是和内转子3单独的部件，内转子3固定设置在转轴6外圆周上；当然转轴6也可以是和内转子3制成一体的部件，乃至于转轴6可以在结构上视为内转子3的位于轴心的一部分。但无论采用哪种结构形式，都在该发明的保护范围之内。

所述的构成静止磁环的永磁体21、置于内转子凸极31表面的永磁体32由稀土钕铁硼或其它永磁材料制成。

所述磁环永磁体径向充磁方案中，构成静止磁环的永磁体21径向充磁，且相邻永磁体充磁方向相反，构成N-S结构。

所述磁环永磁体沿圆周切向充磁方案中，构成静止磁环的永磁体21沿圆周切向充磁，且相邻永磁体充磁方向相反，构成聚磁式N-S结构。

所述的置于内转子凸极表面的永磁体32径向充磁，且相邻永磁体充磁方向相反，构成N-S结构。

外转子凸极的磁场调制功能，能够将静止磁环永磁体产生的磁场，在内气隙侧调制出一系列空间谐波磁场。当外转子旋转时，相应的谐波磁场随之旋转。当磁齿轮内转子永磁体极对数等于其中任意一个旋转谐波磁场的极对数时，磁齿轮内转子通过磁场的耦合作用，就能够稳定旋转，实现转矩传递。所以，内转子有多种结构形式，只需保证能够产生有效的N-S磁极与谐波磁场耦合作用即可。为了实现变速传动的效果，一般要求所选用的谐波旋转磁场的极对数不能等于外转子凸极的个数。同时，考虑到内、外转子的半径不同，内转子外环周长较小，所设置的永磁体极对数不宜太多，所以，为了实现较好的转矩传递效果，一般内转子的永磁体极对数相较外转子凸极数要少的多，即内转子做高速转子，外转子做低速转子。此时，当所选用的谐波磁场的极对数等于静止磁环的永磁体极对数与外转子凸极个数之差的绝对值时，利用了幅值最大的谐波旋转磁场，磁齿轮能够实现最优的转矩传递能力。即磁齿轮外转子凸极个数、静止磁环永磁体极对数、内转子永磁体极对数应满足以下关系：

p_pms=n_o±p_pmi（1）

n_o、p_pms、p_pmi分别为外转子凸极数、静止磁环永磁体极对数、磁齿轮内转子永磁体极对数。当p_pms=n_o＋p_pmi时，磁齿轮内、外转子旋转速度比满足：

Ω_i/Ω_o=－n_o/p_pmi（2）

Ω_i、Ω_o分别为磁齿轮内、外转子旋转速度，负号表示磁齿轮内、外转子旋转方向相反。当p_pms=n_o－p_pmi时，磁齿轮内、外转子旋转速度比满足：

Ω_i/Ω_o=n_o/p_pmi（3）

此时，磁齿轮内、外转子的旋转方向相同。

磁环永磁体沿圆周切向充磁方案与磁环永磁体径向充磁方案相比，由于静止磁环永磁体采用聚磁式结构，能够进一步提高磁齿轮的转矩传递能力。此外，在满足（1）式的条件下，为了减小内转子转矩脉动，所选用的p_pms、p_pmi值之间的最小公倍数应尽可能大，同时，在满足转速比的需要下，n_o、p_pms、p_pmi值不能选用过大，以免增加加工制造的难度，也不能选用过小，以免影响磁场调制效果，降低磁齿轮的转矩密度。《一种同轴磁齿轮》涉及的新型同轴磁齿轮不但转矩密度高，而且外转子结构简单，在加工制作成本和机械承受力方面具有明显的优势。