聚磁涡流联轴器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110429794A(43)申请公布日2019.11.08(21)申请号201910739633.7(22)申请日2019.08.12(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人刘永光杨晓伟万译泽井旭升金航赵哲(51)Int.Cl.H02K49/10(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图11页(54)发明名称聚磁涡流联轴器(57)摘要本发明提供一种聚磁涡流联轴器，包括主动转子、从动转子、联动机构、支撑机构、执行机构，主动转子与驱动系统相连接，从动转子负载系统相连接，通过涡磁耦合力传递动力，支撑机构为主动转子与从动转子提供支撑力，联动机构连接从动转子的两个磁极嵌体，使得两个磁极嵌体能够同步移动，执行机构控制主动转子与从动转子的耦合气隙的大小，从而实现对永磁涡流联轴器传递扭矩以及负载端转速的控制；本发明采用聚磁磁路，可以有效减少漏磁，将提高磁利用率，并且在高效传扭、减振降噪的同时，能够实现输出端转速的无极调速，尤其是在低转速下能够平稳运行，具有通用性强、可靠性高、适应环境能力强等优点，可广泛应用于工业生产中。CN110429794ACN110429794A权利要求书1/3页1.一种聚磁涡流联轴器，其特征在于，包括主动转子、从动转子、联动机构、支撑机构、执行机构，主动转子与驱动系统相连接，从动转子负载系统相连接，通过涡磁耦合力传递动力，支撑机构为主动转子与从动转子提供支撑力，联动机构连接从动转子的两个磁极嵌体，使得两个磁极嵌体能够同步移动，执行机构控制主动转子与从动转子的耦合气隙的大小，从而实现对永磁涡流联轴器传递扭矩以及负载端转速的控制；所述主动转子包括连接盘、涨套、连接套、轭铁转子、铜转子、主动轴；所述主动轴采用高强度铝合金材质或高强度铁合金材质，表面渗碳处理，主动轴设计有轴心孔，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；所述主动轴与连接盘采用涨套连接，在保证可靠传动的同时，能够调节连接盘与主动轴的同轴度，从而保证主动轴与轭铁转子、铜转子以及连接套之间的同轴度；连接盘采用凸台结构，以增强其旋转刚度，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，连接盘采用高强度不锈钢材质，连接盘与轭铁转子采用不锈钢绞制孔螺栓连接，在有效传递扭矩的同时，使得磁力线在轭铁转子中形成闭合磁回路，减小磁力线向连接盘以及主动轴的延伸，最大限度地增加磁场地有效利用率；轭铁转子外侧面上设计有具有15°倾斜角度地高密度翅片结构，在增加散热面积地同时，能够在轭铁转子转动过程中形成较强的空气流动，增强强制对流效果，从而降低轭铁转子的工作温度；轭铁转子与铜转子采用不锈钢沉头螺栓连接，轭铁转子与铜转子之间设计有定位止口，轭铁转子与铜转子之间采用过盈配合，保证轭铁转子与铜转子之间的同轴度；轭铁转子与连接套采用不锈钢绞制孔螺栓连接，轭铁转子与连接套之间设计有定位止口，轭铁转子与连接套之间采用过盈配合，保证轭铁转子与连接套之间的同轴度，轭铁转子对称分布在连接套两侧，所述连接套采用440不锈钢，中部设计有腰形减重孔，在保证刚度强度的前提下，最大限度地降低质量；所述聚磁涡流联轴器的主体磁路是由多个永磁体构成的N-S辐射状磁路，永磁体沿轴向充磁，上端和下端分别为N极和S极，相邻两个永磁体之间形成N-S磁路，N-S磁路中的有效磁路能够穿过铜转子与轭铁转子，将磁耦合力转换为驱动力，实现动力传递，N-S磁路中还有一部分磁路存在于两个永磁体之间，不能穿过铜转子与轭铁转子，对动力传递无意义，降低了永磁体的磁利用率；为提高永磁体的磁利用率，在每两个永磁体之间布置一个屏蔽磁体，屏蔽磁体沿轴向充磁，两侧分别为N极和S极，利用同极相斥原理，使得相邻永磁体之间形成的所有磁路能够穿过铜转子与轭铁转子，将辐射状磁路调整为聚磁磁路。2.根据权利要求1所述的聚磁涡流联轴器，其特征在于，[5]所述从动转子包括从动轴、磁极嵌体、永磁体支撑转子、油嘴A、滑动杆、传动过渡件、双螺栓、滑动套、紧定螺钉、永磁体、定位套；磁极嵌体通过滑动杆将扭矩传递到传动过渡件，传动过渡件与从动轴之间地配合面采用三个圆弧面与三个斜面的结构形式，既能保证从动轴与传动过渡件之间的可靠传递扭矩，又能保证从动轴与传动过渡件之间的同轴度；所述从动轴采用高强度铝合金材质或高强度铁合金材质，表面渗碳处理，从动轴设计有轴心孔，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；传动过渡件一侧通过从动轴的轴肩定位，另一侧通过定位套定位，所述定位套采用铜材质，磁极嵌体安装在定位套上，并在定位套上可以自由滑动，磁极嵌体采用7075高强度铝合金材质，磁极嵌体与定位套的接触面表面渗碳处理，减小磁极嵌体与定位套之间的滑动