[發明專利]一種永磁滑差傳動機構

無效

• 申請號: 201310152652.2
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103236775A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 鄒政耀;張日波;胡恒亮
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00;H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種永磁滑差傳動機構，機構在輸入元件和輸出元件具有轉速差的情況下傳遞扭矩；利用軸向磁通的永磁力相互作用使得輸入元件和輸出元件之間非接觸，安裝于基盤的磁盤相互之間的軸向距離可無級改變，實現機構傳遞的扭矩可以無級改變；利用槽筒上的槽和基盤上的銷配合，槽盤可以軸向滑動，分別讓兩側的磁盤發生磁力作用，實現輸入元件和輸出元件具有轉速差時正向可靠傳遞扭矩，抑制反向扭矩的產生；在槽筒和基盤的磁盤上設置了徑向磁通的磁鐵，和軸向磁通的永磁力在相位上互補，平順了機構所傳遞的扭矩的脈動，使得傳遞的扭矩大小波動較小；適用于車輛、風電發電系統、飛行器、機床、通用機械、工礦機械、工程機械等領域。

背景技術

用于輸入輸出元件有轉速差的傳動元件有液力變矩器和液力耦合器，利用液力傳動雖然系統運行平穩，但是加工精度高，在轉速差大的工況下效率低，且體積較大，在汽車上的結構為液力變矩器和行星齒輪排的組合，利用了液力變矩器的特性實現了速比小范圍變化時無級變速，為提高系統效率和擴展傳動比范圍，使用多個行星齒輪排組合以擴展其速比范圍，據介紹該類型變速器每增加1個擋位，油耗能節省3％，目前其油耗高于裝備手動擋變速器的汽車，且增加擋位后使得系統機構復雜，設計和安裝困難，據報道甚至有雙軸式自動變速器，顯然使得系統體積較大。由于永磁傳動具有非接觸傳動的特點，隨稀土永磁鐵技術的提高而越來越應用廣泛，目前已經具有較多的永磁聯軸器和永磁耦合器的應用報道，主要解決密封問題和軸的對中問題，且在不定期具有滑差傳動的情況下，其散熱問題較大，目前沒有專門用作滑差傳動的機構，如果能做成滑差傳動機構，就能部分替代液力變矩器，且體積和重量均能顯著減小。

發明內容

本發明目的是針對上述不足之處提供一種永磁滑差傳動機構，為得到高效率的滑差傳動機構，使用了槽筒和基盤分別安裝磁盤，利用軸向磁通的永磁力傳遞扭矩；利用安裝于基盤的磁盤軸向距離可以無級改變的特點，使得系統傳遞的扭矩大小可以無級變化；安裝于槽筒和基盤的磁盤上的徑向磁通的磁鐵，平順了軸向磁通永磁力矩的脈動，減小了機構傳遞的永磁力矩的波動；利用槽筒的槽和基盤的銷釘相互之間的約束作用，在滑差傳動時槽筒相對于基盤作軸向往復運動，使得兩側的磁盤在不同的時間傳遞扭矩，有效利用了正向傳遞的扭矩，抑制了反向傳遞的扭矩，使得系統效率高，發熱量減小；槽筒作軸向往復運動的能量來源于永磁力的相斥和相吸，不需要外加能源機構或操縱機構，使得系統結構簡化，體積小。

為實現上述目的，本發明采用如下技術措施：

一種永磁滑差傳動機構，軸1上連接安裝有基盤6，基盤6上安裝了彈簧22，彈簧22連接磁盤2和磁盤9，磁盤2和磁盤9在軸1上可以進行軸向滑動，相互之間可以是花鍵配合或平鍵配合，基盤6上開設有孔18，內部安裝有杠桿4，有螺釘16把杠桿4安裝于孔18中，操縱桿17操縱杠桿4繞螺釘16轉動增大了磁盤2和磁盤9之間的距離，使得機構傳遞的扭矩增大，彈簧22使得磁盤2和磁盤9之間距離縮小，槽筒13內裝有半槽筒12，兩個半槽筒12之間形成槽5，槽筒13也可以和半槽筒12做成一體，即在槽筒13上直接開設槽5，加工要難度變大，基盤6上有銷釘11，銷釘11插入槽5中，在槽筒13和基盤6之間有相對運動時，銷釘11在槽5中滑動就改變了槽筒13和基盤5的相對位置，槽筒13進行軸向往復運動，槽筒12相對于基盤6的運動規律如附圖4所示，在磁盤2上安裝有磁鐵3，在磁盤9上安裝有磁鐵8，在半槽筒12上安裝有磁鐵20和磁鐵21，假設磁鐵3和磁鐵20在槽筒13即將作軸向移動前相互作用，兩者作用初期的相對位置如圖6所示，在槽筒13移動到另一側時，磁鐵8和磁鐵21相互作用，兩者作用后期的相對位置如圖7所示，這兩對磁鐵的作用相互之間有重合，用以平順軸向磁通的磁盤傳遞扭矩時的脈動，達到減小機構傳遞扭矩的波動，使得機構傳遞的扭矩較穩定，磁盤14、磁盤10、磁盤2和磁盤9上的磁鐵安排是相似的，磁盤10上的磁鐵19的安排如圖8所示，磁鐵19的數量為偶數，槽筒13連接軸15。

該方法包括以下具體步驟：

1)磁盤2和磁盤9在操縱桿17的作用下軸向距離變大，則機構傳遞的扭矩變大，當兩者之間的距離最大時所傳遞的扭矩也變為最大，在彈簧22的作用下磁盤2和磁盤9的軸向距離變小，所傳遞的扭矩也變小，到最小位置時所傳遞的扭矩可以忽略；