一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103023274A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103023274A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210577348.8(22)申请日2012.12.27(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人杨超君蒋毅一孔令营丁磊(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.H02K51/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置(57)摘要本发明涉及机械工程传动技术领域，是一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动，主要用于采矿、化工、纸浆、发电、海运等行业的动力传输装置中。蜗杆上布置导电体，蜗轮上布置永磁体，当动力驱动蜗杆或蜗轮旋转时，蜗杆上的导电体切割蜗轮上永磁体的磁力线，在导电体上产生感应电流，感应电流产生的磁场与蜗轮上永磁体产生的磁场相互作用，从而带动蜗轮或蜗杆转动，由于蜗轮轴线与蜗杆轴线在空间交错，互成90º，从而实现了空间互相垂直的两轴间运动和动力的传递。CN103274ACN103023274A权利要求书1/1页1.一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：蜗杆上布置导电体，蜗轮上布置永磁体，当动力驱动蜗杆或蜗轮旋转时，蜗杆上的导电体切割蜗轮上永磁体的磁力线，在导电体上产生感应电流，感应电流产生的磁场与蜗轮上永磁体产生的磁场相互作用，从而带动蜗轮或蜗杆转动。2.如权利要求1所述的一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：蜗轮包括永磁体和蜗轮基体，蜗杆由蜗杆基体、导电体端环和导电体组成，或由蜗杆基体、导电体端环和导电体层组成，蜗轮基体的圆周上均匀分布着N极、S极相间的永磁体，蜗杆基体开出螺旋状槽并在内布置导电体或在蜗杆基体直接包裹导电体层，蜗杆基体的两个端面镶嵌导电体端环，形成封闭的感应电流回路；蜗轮与蜗杆间存在均匀的气隙；蜗轮轴线与蜗杆轴线在空间交错，互成90º；当动力驱动蜗杆或蜗轮旋转时，蜗杆基体上的导电体或导电体层切割蜗轮基体上永磁体的磁力线，在导电体上产生感应电流，感应电流产生的磁场与蜗轮上永磁体产生的磁场相互作用，从而带动蜗轮或蜗杆转动。3.如权利要求2所述的一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述永磁体按N极、S极相间均匀紧密地镶嵌在蜗轮基体的圆周上，永磁体的磁路为紧密排布、紧密拼盘式排布或Halbach。4.如权利要求2所述的一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述螺旋槽分左旋和右旋两种，螺旋槽的螺距值大于蜗杆基体的长度L，导电体浇铸在螺旋状槽内或通过镶嵌的方式嵌入在螺旋状槽内。2CN103023274A说明书1/3页一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动装置技术领域[0001]本发明涉及机械工程传动技术领域，是一种永磁感应式蜗杆蜗轮传动，主要用于采矿、化工、纸浆、发电、海运等行业的动力传输装置中。背景技术[0002]在机械工程传动技术领域，蜗杆蜗轮是机械动力传输系统中的重要组成部件，通常用于减速装置中，使用范围广且需求量大，涉及矿山、冶金、航空、兵器、水电、化工、轻纺及交通运输等机械行业的各领域；在传统的机械传动系统中，通常使用的蜗杆蜗轮均为机械啮合式蜗杆蜗轮，根据蜗杆形状的不同，可以分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等；但当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化，因此摩擦损失较大，效率低；且当传动具有自锁性时，效率仅为0.4左右；同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮（或轮圈），以便与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。[0003]由于磁力传动是一种非接触式传动，不仅具有缓冲吸振的功能，其最大的特点在于它可将驱动件和从动件完全封闭起来，在没有机械接触情况下，实现力与力矩的传递，因此，在一些大扭矩传动领域，磁力传动已逐步取代机械式传动来传递扭矩，然而，普通的磁力传动并不能实现在空间交错的两轴间传递运动和动力的功能，使其应用范围受到一定限制，由此可见，对磁力传动的类型及结构研究已显得十分重要。[0004]在专利200410023788.4中，公开了一种蜗杆蜗轮，它在已有公知技术的基础上，有润滑油道，将润滑油直接注入到蜗杆蜗轮的摩擦面内部润滑，改变了蜗杆蜗轮摩擦大、损耗大、热量大的突出缺点，但此专利公开的蜗杆蜗轮亦属于传统机械啮合式蜗杆蜗轮，是依靠蜗杆的螺旋齿和蜗轮齿连续不断的机械式啮合来传递动力的；在专利200810202520.5中，公开了一种蜗杆蜗轮式磁力驱动器，它是以蜗杆蜗轮驱动的方式结合磁铁的动力进行驱动的，蜗杆螺旋形的齿牙在转动时会与蜗轮的齿牙产生分离的现象，蜗杆蜗轮的齿牙间有