[發(fā)明專利]限矩型永磁聯(lián)軸器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911065801.5
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110601501B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 時劍文;索雙富;劉躍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種限矩型永磁聯(lián)軸器，包括輸入軸(1)和輸出軸(7)，其特征在于，輸入軸(1)末端的軸段截面為多邊形，側(cè)面為矩形，在各矩形幾何中心分別安裝一個定位螺栓(13)，在該軸段上套有兩個磁體盤外鋼盤(4)，該軸段左端為軸肩，右端固定有輸入軸端蓋(6)，軸肩和輸入軸端蓋(6)分別為兩個所述磁體盤外鋼盤(4)提供軸向約束，所述磁體盤外鋼盤(4)的中心孔與所述軸段的截面形狀相同，孔壁上開有與孔壁垂直的安裝孔，各安裝孔中分別安裝一個球頭柱塞(5)，球頭柱塞(5)的球頭與所述軸段的側(cè)面接觸；每個所述磁體盤外鋼盤(4)的外側(cè)面均布置有一個磁體盤(2)，每個磁體盤(2)的外側(cè)面均連接有一個導(dǎo)體盤(10)，左側(cè)的導(dǎo)體盤(10)的外側(cè)面連接有左側(cè)外鋼盤(12)，右側(cè)的導(dǎo)體盤(10)的外側(cè)面連接有右側(cè)外鋼盤(9)，其中右側(cè)外鋼盤(9)與輸出軸(7)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，沿輸入軸(1)的軸向，在所述軸段的側(cè)面上位于定位螺栓(13)兩側(cè)對稱布置兩個用于球頭柱塞(5)定位的半球形凹槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，兩個磁體盤外鋼盤(4)以所述軸段的幾何中心為對稱點，背靠背對稱安裝。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，所述輸出軸(7)連接固定輸出軸連接盤(8)，輸出軸連接盤(8)通過法蘭連接右側(cè)外鋼盤(9)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，所述磁體盤(2)和其連接的導(dǎo)體盤(10)之間有氣隙，兩處磁體盤(2)和導(dǎo)體盤(10)之間的氣隙厚度相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，在左側(cè)外鋼盤(12)邊沿和右側(cè)外鋼盤(9)邊沿之間連接有多個空心套(11)，各空心套(11)將磁體盤(2)和磁體盤外鋼盤(4)環(huán)繞在內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，所述磁體盤(2)上安裝有多個沿周向均勻分布的磁塊(3)，磁塊(3)軸向充磁。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，

在初始狀態(tài)時，輸入軸(1)與輸出軸(7)處于靜止狀態(tài)，在磁力的作用兩個磁體盤(2)分別與兩個磁體盤外鋼盤(4)相互吸引，兩個磁體盤外鋼盤(4)分別軸向約束至軸肩和輸入軸端蓋(6)處，球頭柱塞(5)的球頭通過內(nèi)部彈簧的作用，頂在所述軸段的半球形凹槽中；

正常運行狀態(tài)時，輸入軸(1)與輸出軸(7)之間存在轉(zhuǎn)差，導(dǎo)體盤(10)產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與磁體盤(2)磁場相排斥，但排斥力小于磁體盤(2)與磁體盤外鋼盤(4)的吸引力，導(dǎo)體盤(10)與磁體盤(2)之間的合力為吸引力，兩個磁體盤外鋼盤(4)仍然軸向約束至軸肩、輸入軸端蓋(6)處；

過載狀態(tài)時，實際負載大于額定負載，輸入軸(1)與輸出軸(7)之間的轉(zhuǎn)差增大，導(dǎo)體盤(10)產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與磁體盤(2)磁場的排斥力增大，當排斥力大于磁體盤(2)與磁體盤外鋼盤(4)的吸引力時，導(dǎo)體盤(10)與磁體盤(2)之間的合力轉(zhuǎn)變?yōu)榕懦饬Γ蝾^柱塞(5)與輸入軸(1)凹槽的軸向分力與之相互抵消，磁體盤外鋼盤(4)仍保持在初始位置；當實際負載繼續(xù)增大，球頭柱塞(5)與輸入軸(1)凹槽的軸向分力不足以抵消導(dǎo)體盤(10)與磁體盤(2)之間的排斥力時，球頭柱塞(5)的球頭滑出輸入軸(1)凹槽，兩個磁體盤外鋼盤(4)沿軸向?qū)ΨQ滑移至輸入軸(1)多邊形軸段的中心，定位螺栓(13)與兩個磁體盤外鋼盤(4)背部接觸形成了軸向限位。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，通過調(diào)整球頭柱塞(5)的安裝扭力來調(diào)節(jié)聯(lián)軸器最大傳遞力矩的大小。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述限矩型永磁聯(lián)軸器，其特征在于，所述球頭柱塞(5)為底部封口的空心圓柱結(jié)構(gòu)，頂部鑲嵌有鋼球，內(nèi)部安有彈簧，彈簧一端頂在柱塞底部，另一端頂在鋼球上，使鋼球頂部露出柱塞，鋼球受到壓力可向下滑動，彈簧底面有內(nèi)六角凹槽，外圓柱面刻有標準螺紋，能夠旋轉(zhuǎn)安裝至對應(yīng)的標準螺紋孔中。