一种磁力调矩式永磁同步联轴器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115549431A(43)申请公布日2022.12.30(21)申请号202210835166.X(22)申请日2022.07.15(71)申请人清研新能源汽车工程中心（襄阳）有限公司地址441004湖北省襄阳市襄州区富康大道4号申请人北京工业大学(72)发明人韦利民李德胜郭本振史佳瑞(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203专利代理师王兆波(51)Int.Cl.H02K49/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种磁力调矩式永磁同步联轴器(57)摘要本发明公开了一种磁力调矩式永磁同步联轴器，包括主动转子部分、从动转子部分、支撑机构、磁力调节机构、调节执行机构。主动转子部分与驱动系统相连，从动转子部分与负载系统相连，主动转子部分与从动转子部分之间通过永磁体之间的耦合力传递扭矩，支撑机构包括两边轴承座与轴承为主动转子与从动转子提供支撑力，磁力调节机构控制滑块在滚珠丝杠上的直线运动从而带动调节执行机构，调节执行机构主要由三块磁铁构成，控制主动转子与从动转子之间的耦合面积，从而实现对永磁同步联轴器传递扭矩的控制。本发明通过磁力作用实现力矩的传递与调节，不存在摩擦联结器摩擦片黏结、磨损等缺点，且永磁体轴向错开距离与额定传输力矩基本呈线性关系。本发明具有可靠性高、调节平稳、适用性强等优点，可广泛用于工业生产中。CN115549431ACN115549431A权利要求书1/2页1.一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：该联结器包括主动转子部分、从动转子部分、支撑机构、磁力调节机构、调节执行机构；所述主动转子部分与驱动系统相连，包括主动轴、轴端端盖、外轭铁转子、连接盘、外磁体以及外磁体挡圈；主动轴与驱动端相连，主动轴与连接盘之间平键连接，轴端端盖用于固定连接盘轴向位移，连接盘上设计有定位止口，保证连接盘与轭铁转子的同轴度，连接盘采用碳钢材质，连接盘与轭铁转子采用不锈钢绞制孔螺栓连接起到传递转速的作用，外磁体充磁方向为径向充磁且N\S极交替贴于壳体之内，形成凸极结构，壳体右端面开有螺纹孔，外磁体挡圈采用隔磁材料，挡圈端面开有螺纹孔通过螺栓与外转子壳体端面联结，实现磁体的轴向固定；所述从动转子部分与负载系统相连，包括内轭铁转子、内磁体、调节转子、从动轴；内轭铁转子主体为凸极结构并与外磁体凸极数量相对，且开有通槽，每对永磁体呈V形嵌入槽中实现周向固定，轭铁转子右端设有凸台结构周向开有螺纹孔，用于安装调节转子，调节转子开有环形槽，调节转子右端面开有螺纹孔，内轭铁转子左侧端部设计成柱体，可以减少调节轴向力，最大限度的减小驱动磁铁体积，从动轴设计为花键轴且有轴心孔，在保证刚度强度的前提下，最大限度地降低质量与转动惯量，内轭铁转子与从动轴为花键配合，具有较好的导向性与对中性，方便调节；所述磁力调节机构包括滚珠丝杠机构、驱动电机及滑块，滑块上端面开有螺纹孔；所述调节执行机构包括驱动永磁体、一对从动永磁体及相应轭铁，驱动磁体环架用螺栓固定在调节机构的滑块上，调节执行机构是一种非接触式动作方式，当驱动磁体随着滑块在滚珠丝杠机构上运动时，会对同运动方向从动磁体产生排斥力从而驱动执行机构运动，进而调节内转子轭铁在轴上的位置使主动转子与从动转子之间的耦合面积发生变化，从而实现对永磁同步联轴器传递扭矩的非接触式调节；所述支撑机构包括两侧轴承座以及轴承结构为主动转子部分与从动转子部分提供支撑力。2.根据权利要求1所述的一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：外圈永磁体与内圈一对V形永磁体为异极，内外圈永磁体、内轭铁转子、外轭铁转子的壳体构成封闭磁路。3.根据权利要求1所述的一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：内轭铁转子左端为柱体结构减少调节轴向力，主体为凸极结构且开有通槽；两部分由硅钢片堆叠压制而成。4.根据权利要求1所述的一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：调节执行机构为非接触式动作方式，采用磁体之间同性磁极相互排斥的原理调节从动转子在轴上位置，进而使主动转子与从动转子之间的耦合面积发生变化。5.根据权利要求1所述的一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：内圈永磁体嵌于内轭铁同槽中，外圈永磁体表贴于外轭铁转子内壁。6.根据权利要求1所述的一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：正常工作时，联轴器外转子与内转子同步旋转；输出轴转矩超过额定转矩时内外圈永磁体滑脱，内转子停止旋转，外转子继续旋转。7.根据权利要求1所述的一种磁力调矩式永磁同步联轴器，其特征在于：主动转子部分与驱动电机通过机械联轴器相连，从动转子部分与负载系统通过机械联轴器相连；转动开2CN115549431A权利要求书2/2页始，外圈永磁体与内圈凸极转子形成一定磁偏角