1　常見變速方式
    現(xiàn)有的變速裝置多以直接接觸的機械齒輪（Gear）結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。典型的有圓柱齒輪、圓錐齒輪和行星齒輪等等。近些年學(xué)者們花了很大的精力致力于無級變速的研究（research)，但對改變機理做進一步探討的內(nèi)容不是非常多?，F(xiàn)在比較常見的無級變速方式有齒輪式無級變速器、金屬帶式無級變速器等等.這些結(jié)構(gòu)仍然不能克服傳統(tǒng)機械的缺陷；另外還有基于液、氣壓理論，以液、氣體為媒質(zhì)而設(shè)計的變速方式，如雙斜盤同步旋轉(zhuǎn)內(nèi)功率（指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少）分流液壓（hydraulic)無級變速器.此種裝置的機理與以往的直接接觸的有所區(qū)別，它是靠液、氣體為媒質(zhì)而實現(xiàn)的動力，具有運動平穩(wěn)、噪聲小、摩擦小等優(yōu)點，從而大大減弱了直接接觸機構(gòu)伴隨的弊端。但是此種結(jié)構(gòu)也有它自身的缺陷，各個閥的動作能量消耗（consume)、液體的流動、泄露都會造成效率的降低（reduce)，并且加工難度大，制造成本高。再有一種就是基于電磁理論而發(fā)展起來的變速方式.機理是借助磁場利用磁場力，無需機械式的直接接觸就能實現(xiàn)變速。這種方式可分為電勵磁式和永磁體勵磁式、電勵磁式的磁感應(yīng)強度受勵磁電流和線圈匝數(shù)的控制，又因勵磁電流的無限性，所以能實現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)矩，并且具有運動平穩(wěn)、無噪聲、摩擦小、過載保護等優(yōu)點，故發(fā)展比較成熟，在很多場合都有實際應(yīng)用的例子；但是也有勵磁損耗問題(Emerson)存在，影響(influence)了整體效率。而永磁體勵磁方式的磁感應(yīng)強度受永磁材料(Material)性能和結(jié)構(gòu)尺寸影響，在尺寸一定的情況(Condition)下，受永磁材料性能的制約，導(dǎo)致(cause)此種方式不能實現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)矩，因此永磁體勵磁變速方式實際應(yīng)用的例子比較少見，但此種方式?jīng)]有勵磁損耗問題存在，對整體效率的提高很有益處，有研究的必要。
    2　磁性機構(gòu)（organization)發(fā)展
    國外發(fā)展：關(guān)于磁性機構(gòu)應(yīng)用于變速裝置的研究雖然不多，但早在20世紀(jì)60年代初期，國外就研制出了小型磁力驅(qū)動實驗裝置，1974年德國已有永磁連軸節(jié)問世，其在儀器儀表、石油、化工等領(lǐng)域都已有廣泛(extensive)的應(yīng)用.在1981年，日本學(xué)者S1Oshima首先發(fā)明了永磁齒輪（Gear），并申請了專利，但之后沒有得到實際的應(yīng)用。到了80年代末期，隨著微型機械的研究熱潮，人們開始研究用于微型機械的永磁機構(gòu)。
    同樣還是來自日本的兩位學(xué)者K1Tsurunoto和S1Kikuchi提出了一種使用永磁鐵制作的漸開線磁性齒輪，是由永磁材料(Material)SmCo5制成，在丙烯酸制成的圓盤上按漸開線排列，并且研究了齒輪齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、比、中心距、氣隙等參數(shù)對永磁齒輪傳遞力矩的影響(influence)，并對永磁齒輪進行了相應(yīng)的優(yōu)化.直到1991年，日本學(xué)者IKuta提出了一種新型的方式方法，即無接觸永磁齒輪。它是由多個沿徑向充磁的扇形或環(huán)形永磁體按照N極和S極相間排列圍成的圓柱體；總結(jié)了無接觸磁性齒輪的基本特性，提出影響平穩(wěn)的因素并進行了矩角特性試驗等.學(xué)者們根據(jù)他做的工作發(fā)現(xiàn)，雖這種齒輪具有傳遞轉(zhuǎn)矩小，不能應(yīng)用于大轉(zhuǎn)矩場合的缺點，但由于無接觸磁性齒輪具有向非導(dǎo)磁材料組成的封閉空間傳遞動力的特性，可以廣泛(extensive)應(yīng)用于醫(yī)療器械和微型等領(lǐng)域。到目前，相關(guān)(related)的研究也越來越多，期刊上針對永磁齒輪的研究的文章非常多，只不過都是針對某種特殊結(jié)構(gòu)的永磁齒輪的研究。
    關(guān)于永磁的研究我國起步較晚，而對于永磁齒輪的研究就更少了。20世紀(jì)90年代末，合肥工業(yè)大學(xué)汽車與工程學(xué)院的趙韓教授領(lǐng)導(dǎo)的小組開始了對稀土永磁齒輪的研究，并針對永磁齒輪機構(gòu)（organization)的磁場以及轉(zhuǎn)矩計算做了很多工作.21世紀(jì)初，中國科學(xué)院電工所的研究人員，也對永磁齒輪做了相關(guān)的研究，并進行了大量針對具體結(jié)構(gòu)的實驗分析；根據(jù)無接觸磁性齒輪具有向非導(dǎo)磁材料組成的封閉空間傳遞動力的特性，中國科學(xué)院電工所和中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院兩家科研機構(gòu)共同提出了“體外永磁可植入式動力瓣人工心臟”課題的研究，目標(biāo)(cause)是將永磁齒輪成功作為人工心臟的驅(qū)動裝置，與此同時，國內(nèi)一些科研人員也針對特殊結(jié)構(gòu)的永磁齒輪進行相關(guān)的研究工作。
    3　永磁齒輪工作原理及基本結(jié)構(gòu)
    永磁齒輪工作原理是基于磁阻最小原則。圖4所示為軸向充磁的一對永磁齒輪，當(dāng)兩輪都處于靜止時，則會有一對極正對，因為這樣使磁阻最小，這時，不產(chǎn)生磁力力矩；而當(dāng)兩個永磁齒輪其中一個扭動一個小轉(zhuǎn)角時，齒輪間將產(chǎn)生磁力力矩，另一齒輪將在力矩作用下隨之轉(zhuǎn)動；當(dāng)轉(zhuǎn)過一定的角度時，下一對輪起主導(dǎo)作用，這樣一一對應(yīng)，又因為兩輪的極數(shù)不等，從而實現(xiàn)變速和轉(zhuǎn)動連續(xù)。
    永磁齒輪（Gear）基本結(jié)構(gòu)與類型：永磁齒輪是利用磁場的相互作用設(shè)計的一種新型的機構(gòu)，是磁力機械的一個重要研究領(lǐng)域，它的與機械齒輪類似，也是利用兩個齒數(shù)不同的機械齒輪時，能實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速的原理設(shè)計變速機構(gòu)，不同的是永磁齒輪沒有可見的齒結(jié)構(gòu)，取而代之的是交替充磁的磁極。行星齒輪減速機相對其他減速機,行星減速機具有高剛性,高精度(單級可做到1分以內(nèi)),高傳動效率(單級在97%-98%),高的 扭矩/體積比,終身免維護等特點。
    按制造工藝劃分永磁齒輪（Gear）常見的基本結(jié)構(gòu)形態(tài)有兩種，1）采用粘結(jié)型磁鋼的環(huán)形或圓柱形齒輪。2）采用燒結(jié)性磁鋼的凸極型齒輪。
    按充磁方向劃分永磁齒輪常見的基本結(jié)構(gòu)形態(tài)也有兩種：1）徑向充磁永磁齒輪，此種永磁齒輪也是較常見的一種結(jié)構(gòu)；2）軸向充磁永磁齒輪，關(guān)于探討此種結(jié)構(gòu)的文章不多。
    永磁齒輪的常見方式：采用徑向交替充磁的圓環(huán)體或圓柱體形式的永磁齒輪（其中內(nèi)嚙合的大齒輪必須是圓環(huán)體）同機械齒輪相似，也分為外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條、交錯軸等。齒輪減速機一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。隨著減速機行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)運用到了減速機。而采用軸向充磁側(cè)向嚙合的永磁齒輪與機械齒輪有所不同，因永磁齒輪并沒有可見的齒結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動時不會發(fā)生機械干涉，這一點是機械齒輪不具備的。
    4　結(jié)　論
    無接觸永磁齒輪（Gear）變速與機械齒輪相比有著無摩擦損耗、傳遞效率高、無噪音(分貝（dB))、無需潤滑、無沖擊等諸多優(yōu)點。硬齒面齒輪減速機為達(dá)到特別低的輸出轉(zhuǎn)速，可以通過兩個齒輪減速機相聯(lián)的方法來實現(xiàn)。當(dāng)采用這種傳動方案時，可配置電機的功率必須依賴于減速機的極限輸出扭矩，而不能通過電機功率來計算減速機的輸出扭矩。這些優(yōu)點無論是對于能源的節(jié)約還是對環(huán)境的保護都是有利的，在當(dāng)今能源枯竭的時代，可以說有著非常好的發(fā)展前景；雖然傳遞轉(zhuǎn)矩小一直是阻礙其發(fā)展的最大難關(guān)，并導(dǎo)致(cause)了目前很少有人對其進行研究，但相信隨著永磁材料(Material)的發(fā)展和對具體結(jié)構(gòu)合理化設(shè)計的深入，特別是永磁材料的發(fā)展，能為無接觸永磁齒輪變速方式在更多領(lǐng)域推廣起著決定性的推動作用。