一种用于转矩传动的磁偶对装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于转矩传动的磁偶对装置；磁偶对装置包括主动轮、从动轮和若干永磁体；主动轮/从动轮的轮缘相互设置为凹凸结构；其中，环绕主动轮/从动轮的轮缘相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线沿转轴方向设置；主动轮与从动轮设置间隙以凹凸轮缘嵌合的方式同轴向相邻安装，通过主动轮旋转使从动轮获得转矩传动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于转矩传动的磁偶对装置
本技术涉及机械能传动和电动装置的设计领域，具体涉及一种用于转矩传动的磁偶对装置。
技术介绍
转矩是一种旋转机械能，其最常见的输出形式是通过转轴传动，也有不少非转轴传动的输出形式。例如有些转矩设计为在转轴上附加飞轮、通过飞轮的外缘对外提供机械能，该类转矩的传动形式通常是使用传动带，通过传动带使从动轮获得传动转矩，从而达到改变转速的设计目的；也有不少设计是在转轴附加飞轮的外缘设置有齿，把转矩传动到外缘同样设置有齿的从动轮。转矩传动的智能控制研究近年较活跃，例如一些电动转矩的负载并不需要绝对稳速，可以设计智能控制装置，当负载达到转速上限时把主动轮脱离并断电，而当负载降到转速下限时对电动转矩重新通电偶联，从而达到节电目的。为了更方便控制电动转矩与负载的偶联，不少设计方案是使用磁力传动，这类磁力传动机构最明显的结构特点是：主动轮和从动轮的外缘设置有磁极沿切线或法线方向的永磁体，两轮相邻但不接触，根据实际工况需要还设置多个主动轮或从动轮。本申请主要是针对这类磁力传动机构的结构改良而提出。
技术实现思路
本技术的目的，在于克服现有一些磁力传动机构的设计缺陷，提供一种主动轮与从动轮同轴向位于不同平面设置的磁偶对装置，通过主动轮对从动轮的磁力传动使从动轮获得设定的转矩或转速，传动效率高，工艺容易实现。为实现上述的技术目标，本技术提供了一种用于转矩传动的磁偶对装置，该磁偶对装置包括主动轮、从动轮和若干永磁体；所述主动轮的轮缘和从动轮的轮缘相互设置为凹凸结构；其中，环绕主动轮的轮缘相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线沿转轴方向设置；环绕从动轮的轮缘相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线沿转轴方向设置；所述的主动轮与从动轮设置间隙以凹凸轮缘嵌合的方式同轴向相邻安装；所述的磁偶对装置通过主动轮旋转使从动轮获得转矩传动。本技术中，所述的主动轮、从动轮为固体成型材料制成的机械旋转体；所述的永磁体为磁钢、钕铁硼等一类本领域技术人员公知的永磁性材料；所述的相互设置，是指该轮缘的凹凸结构可以在主动轮、从动轮之间对换设置；所述的转轴方向为转轴两端的连线及其延长线方向；所述永磁体的磁极线，是由永磁体N/S的两个磁极所确定的连线及其延长线；所述间隙的设计与磁偶对装置的传动功率有关，也与永磁体材料的磁通密度相关；所述主动轮与从动轮的凹凸轮缘嵌合，表述了两轮在不同平面同轴向相邻设置的部位；所述通过主动轮旋转使从动轮获得转矩传动，源于主动轮旋转时在凹凸轮缘的间隙产生了周期性变化的磁场。上述技术方案中，所述主动轮上的永磁体沿轮缘切线方向的弧长为m1，永磁体之间的间距为m2；所述从动轮上的永磁体沿轮缘切线方向的弧长为n1，永磁体之间的间距为n2；设置为m1+n1＝m2+n2。上述技术方案中，所述设置于主动轮/从动轮上的永磁体同磁极方向排布，或以磁极N-S交替的方式排布。上述技术方案中，所述主动轮、从动轮轮缘相互设置的凹凸结构在所述的磁偶对装置中设置至少1对。所述的设置至少1对，意为可以设计多对。基于上述磁偶对装置的技术方案，本技术还提供了一种电动旋转装置，所述的电动旋转装置包括电动装置和所述的磁偶对装置；所述的电动装置包括旋转式电动机、电源和控制系统，电动机连接电源或控制系统；所述的磁偶对装置包括主动轮、从动轮和若干永磁体；所述电动机的转子与磁偶对装置中主动轮的转轴机械固连。所述的电动机，包括选用转轴输出形式或外转子式的电动机。上述技术方案中，所述电动机的转轴与磁偶对装置的主动轮的转轴机械固连。对电动机的转轴描述，技术含义是选用转轴输出的电动机。作为上述电动旋转装置的一种技术方案改进，所述的电动机为外转子式，主动轮的环形转轴套装在电动机的外转子并机械固连。对环形转轴的描述，意为把主动轮设计为环形，作为转轴的内环设计得足够大，可以套装在电动机的外转子上。作为上述电动旋转装置的再一种技术方案改进，所述电动机的外转子与所述磁偶对装置的的主动轮一体化设计。上述电动旋转装置的技术方案中，所述电动装置的电源的来源形式任意。以上所述的磁偶对装置以及电动旋转装置在安装时需要机械架件，机械架件在有效实现机械支撑的前提下，所选用的材料和结构任意。本技术所述的磁偶对装置与常规皮带、齿轮等机械传动方案的本质区别，在于主动轮与从动轮不发生机械接触，主动轮对从动轮的磁能量传递，是通过两轮之间的间隙磁场的分布状态改变而变换为从动轮的转矩，当从动轮具有一定质量并且旋转速度足够时，可在具体设计中充分运用从动轮的旋转惯量。所述的电动旋转装置在磁偶对装置中主动轮与从动轮不发生机械接触的方案基础上，为电动装置依据从动轮及其负载惯量状态提供了一种智能控制的结构新思路，例如通过从动轮的转矩及其负载的惯量状态监测，以及结合电动机的转轴位移控制，可有效控制电动机的运转状态以达到节能的设计目标。本技术的优点在于：磁偶对装置中主动轮对从动轮的能量传递是采用磁相互作用，两者之间不发生接触，降低了机械能传动损耗；所述的电动旋转装置提供了一种智能控制电动机的设计新思路；以此方案设计的磁偶对装置和电动旋转装置的结构简单、组合多样化，有效适应高端应用领域的设计要求。附图说明图1a是本技术所述永磁体磁极设置方向与轮缘切线、法线的示意图；图1b是所述永磁体在轮缘的磁极设置方向示意图；图2a是一种在主动轮的轮缘上设置4个永磁体的俯视结构示意图；图2b是图2a示例的侧视结构示意图；图3是一种在从动轮的轮缘上设置8个转磁体的结构示意图；图4a是本技术所述磁偶对装置的一种结构及安装示意图；图4b是图4a结构及安装示例的轴向投影示意图；图5是一种电动旋转装置的安装结构的局部示意图；图6是一种所述主动轮套装在电动机外转子的结构示意图；图7是一种所述主动轮与电动机外转子一体化设计的结构示意图；附图标识：1、主动轮1a、主动轮转轴1b、主动轮轮缘21、主动轮永磁体3、从动轮3a、从动轮转轴3b、从动轮轮缘23、从动轮永磁体4、间隙5、磁极线6、电动机6a、电动机转轴6b、外转子10、轮平面法向12、轮缘切线13、法线具体实施方式下面结合附图和实施例进一步对本技术进行详细说明。本技术与现有磁力传动机构设计的区别首先在于磁极的设置方案不同。现有技术中，磁力传动机构永磁体的N/S磁极线5是设置为沿轮缘切线12的方向，或设置为沿法线13方向，而本技术所述永磁体21/23的磁极线5是沿转轴1a/3a方向设置，如图1a所示；所述的转轴1a/3a方向即轮的平面法线10方向，或磁极线5与转轴1a/3a平行的方向，如图1b所示。图中所示的磁极线5，是由永磁体21/23N、S两个磁极确定的连线及其延长线。图2a和图2b是一种所述主动轮1的结构俯视、侧视示意图，结构特征是，环绕轮缘1b相间排布有4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于转矩传动的磁偶对装置，其特征在于，包括主动轮(1)、从动轮(3)和若干永磁体；所述主动轮(1)的轮缘(1b)和从动轮(3)的轮缘(3b)相互设置为凹凸结构；其中，环绕主动轮的轮缘(1b)相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线(5)沿转轴(1a)方向设置；环绕从动轮的轮缘(3b)相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线(5)沿转轴(3a)方向设置；所述的主动轮(1)与从动轮(3)设置间隙(4)以凹凸轮缘嵌合的方式同轴向相邻安装；所述的磁偶对装置通过主动轮(1)旋转使从动轮(3)获得转矩传动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于转矩传动的磁偶对装置，其特征在于，包括主动轮(1)、从动轮(3)和若干永磁体；所述主动轮(1)的轮缘(1b)和从动轮(3)的轮缘(3b)相互设置为凹凸结构；其中，环绕主动轮的轮缘(1b)相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线(5)沿转轴(1a)方向设置；环绕从动轮的轮缘(3b)相间排布有若干永磁体，永磁体的磁极线(5)沿转轴(3a)方向设置；所述的主动轮(1)与从动轮(3)设置间隙(4)以凹凸轮缘嵌合的方式同轴向相邻安装；所述的磁偶对装置通过主动轮(1)旋转使从动轮(3)获得转矩传动。


2.根据权利要求1所述的磁偶对装置，其特征在于，所述设置于主动轮(1)/从动轮(3)上的永磁体同磁极方向排布，或以磁极N-S交替的方式排布。

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亚欧，
申请(专利权)人：叶亚欧，
类型：新型
国别省市：江苏;32