[发明专利]一种磁力调矩式永磁同步联轴器

说明书

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。

技术领域

本发明涉及一种磁力调矩式永磁同步联轴器，属于永磁联轴器技术领域。

背景技术

随着工业技术的迅速发展，我国资源消耗增长迅速，近几年我国坚持绿色发展、安全发展、节约发展的政策，最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展。近年来新能源汽车产业迅速扩大，这对其配套的检验检测装备提出了更高的要求，主要包括核心零部件制造、整车和检验检测。新能源汽车高转速、大扭矩的特点使得传统测试装备满足不了汽车动力与传动部件测试需求。在传统高速传动测试装备中，高速轴系传动耦合采用弹性联轴器，该型联轴器由于其对中性指标限制会造成高速下径向振动剧烈，不能满足20000rpm下超高速传动测试要求。高速轴系传动耦合成为新能源测试装备“卡脖子”的问题。与弹性联轴器不同，永磁同步磁耦合联轴器采用气隙磁场传递力矩是一种基于磁理论的非物理接触的传动技术，其具有高效传动、减振降噪、软启动等诸多优点，对于高速下振动抑制明显。另外，由于没有机械耦合，过载时永磁耦合器滑脱旋转不会对高速运转的轴系造成冲击损伤。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明的目的是提供一种磁力调矩式永磁同步联轴器，该联轴器依靠磁力传递主动转子与从动转子之间的转速与转矩。当转矩超过额定转矩时，内外圈发生滑脱进而防止驱动装置损坏。通过一种磁力调节机构调节内外圈转子相对面积调节额定传输转矩。该永磁联轴器具有可靠性高、减振降噪、结构简单等特点。

本发明通过下述方案来实现：

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。