一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，可以實現(xiàn)一維的直線運動或旋轉運動，也可以同時實現(xiàn)直線運動和旋轉運動。所述永磁磁力耦合器包括轉軸、內轉子和外轉子；所述內轉子可與原動機的輸出軸相連，其外表面沿圓周方向貼有N極永磁體和S極永磁體；沿內轉子軸線方向貼有N極永磁體和S極永磁體。所述外轉子可與所驅動的負載連接，其內表面沿圓周方向貼有N極永磁體和S極永磁體；沿外轉子軸線方向貼有N極永磁體和S極永磁體。所述直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器無需中間轉換環(huán)節(jié)便可實現(xiàn)直線運動、旋轉運動和螺旋運動，具有較高的機械集成度以及靈活的控制特性，可簡化驅動系統(tǒng)的結構，提高系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，屬于適用于非接觸式不同軸的變速驅動場合，屬于動力傳動【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在工農業(yè)生產、國防、航空、航天等領域，需要傳動機構實現(xiàn)動力的傳遞，同時實現(xiàn)變速。根據(jù)應用場合的不同，人們開發(fā)出各種變換裝置或設備來滿足上述要求，例如鏈條、鋼絲繩、傳動帶、絲桿、曲柄連桿、滑塊機構、凸輪頂桿機構等。在這些變換裝置中，各傳動機構相互接觸，帶來了摩擦、振動、噪音等問題，降低了系統(tǒng)的傳遞效和傳動機構的穩(wěn)定性。
[0003]永磁磁力耦合器是一種非接觸式的傳動裝置，具有可靠性好、傳動平穩(wěn)、壽命長，無摩擦損耗、無需潤滑、無油污等特點，逐漸被應用于變速驅動的領域。隨著現(xiàn)代工業(yè)驅動系統(tǒng)的日益復雜，對驅動控制精度的要求不斷提高，很多場合需要實現(xiàn)多維驅動、協(xié)調控制，尤其是一些精密裝置對多自由度驅動的要求越來越迫切，但現(xiàn)有驅動設備多采用多臺單自由度的驅動設備組合的方式實現(xiàn)多維驅動，帶來了一些難以避免的問題:多個驅動設備增加了系統(tǒng)的體積和重量，多個傳動間隙降低了系統(tǒng)的定位精度。


【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術，提出一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，可以實現(xiàn)直線運動、旋轉運動和螺旋運動。
[0005]技術方案:一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，包括轉軸、內轉子和外轉子，轉軸穿過內轉子的軸孔，并與內轉子緊固在一起，內轉子的外表面和外轉子的內表面分別表貼有永磁體；其中，表貼于內轉子外表面的永磁體為內轉子永磁體，表貼于外轉子內表面的永磁體為外轉子永磁體；
[0006]內轉子永磁體包括若干片內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體；所述內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體沿內轉子圓周方向交錯分布；同時，所述內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體沿內轉子軸線方向交錯分布；
[0007]外轉子永磁體包括若干片外轉子N極永磁體和外轉子S極永磁體；所述外轉子N極永磁體和外轉子S極永磁體沿外轉子圓周方向交錯分布；同時,所述外轉子N極永磁體和外轉子S極永磁體沿外轉子軸線方向交錯分布。
[0008]進一步的，所述內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體以及外轉子N極永磁體和外轉子S極永磁體均為徑向充磁的瓦形永磁體，每塊永磁體對應的圓心角和軸向長度均相坐寸ο
[0009]一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，包括轉軸、內轉子和外轉子，轉軸穿過內轉子的軸孔，并與內轉子緊固在一起，內轉子的外表面和外轉子的內表面分別表貼有永磁體；其中，表貼于內轉子外表面的永磁體為內轉子永磁體，表貼于外轉子內表面的永磁體為外轉子永磁體；
[0010] 所述內轉子永磁體包括若干片內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體，所述內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體的圓心角和軸向長度均相等，并沿內轉子圓周均勻分布設置，形成偶數(shù)圈環(huán)形永磁結構；其中，沿同一圓周設置的永磁體極性相同，相鄰兩圓周的永磁體極性相反；相鄰兩圓周的永磁體依次沿同一圓周方向錯位一定角度，定義一個垂直所述轉軸的平面Z，相鄰兩圓周的永磁體在所述平面Z上的投影沿同一圓周均勻交叉分布，
所述內轉子N極永磁體和內轉子S極永磁體的圓心角Θ滿足

【權利要求】
1.一種直線旋轉復合運動永磁磁力I禹合器，其特征在于:包括轉軸(I)、內轉子(2)和外轉子(3)，轉軸⑴穿過內轉子(2)的軸孔，并與內轉子(2)緊固在一起，內轉子(2)的外表面和外轉子(3)的內表面分別表貼有永磁體；其中，表貼于內轉子(2)外表面的永磁體為內轉子永磁體，表貼于外轉子(3)內表面的永磁體為外轉子永磁體； 內轉子永磁體包括若干片內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5);所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)沿內轉子圓周方向交錯分布；同時，所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)沿內轉子軸線方向交錯分布； 外轉子永磁體包括若干片外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7);所述外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7)沿外轉子圓周方向交錯分布；同時，所述外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7)沿外轉子軸線方向交錯分布。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，其特征在于:所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)以及外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(X)均為徑向充磁的瓦形永磁體，每塊永磁體對應的圓心角和軸向長度均相等。
3.一種直線旋轉復合運動永磁磁力I禹合器，其特征在于:包括轉軸(I)、內轉子(2)和外轉子(3)，轉軸⑴穿過內轉子(2)的軸孔，并與內轉子(2)緊固在一起，內轉子(2)的外表面和外轉子(3)的內表面分別表貼有永磁體；其中，表貼于內轉子(2)外表面的永磁體為內轉子永磁體，表貼于外轉子(3)內表面的永磁體為外轉子永磁體； 所述內轉子永磁體包括若干片內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)，所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)的圓心角和軸向長度均相等，并沿內轉子圓周均勻分布設置，形成偶數(shù)圈環(huán)形永磁結構；其中，沿同一圓周設置的永磁體極性相同，相鄰兩圓周的永磁體極性相反；相鄰兩圓周的永磁體依次沿同一圓周方向錯位一定角度，定義一個垂直所述轉軸(I)的平面Z，相鄰兩圓周的永磁體在所述平面Z上的投影沿同一圓周均勻交叉分布，所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)的圓心角Θ滿足K，，其中η為同一圓周上的永磁體片數(shù)；
Δη 所述外轉子永磁體包括若干片外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7)，所述外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7)的圓心角和軸向長度均與所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)的圓心角和軸向長度相同，并沿外轉子圓周均勻分布設置，形成偶數(shù)圈環(huán)形永磁結構；其中，沿同一圓周設置的永磁體極性相同，相鄰兩圓周的永磁體極性相反；相鄰兩圓周的永磁體依次沿同一圓周方向錯位一定角度，相鄰兩圓周的永磁體在所述平面Z上的投影沿同一圓周均勻交叉分布，所述外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7)的圓心角Θ '滿足，其中η'為同一圓周上的永磁體片數(shù)。In
4.根據(jù)權利要求3所述的一種直線旋轉復合運動永磁磁力耦合器，其特征在于:所述內轉子N極永磁體(4)和內轉子S極永磁體(5)以及外轉子N極永磁體(6)和外轉子S極永磁體(7)均為徑向充磁的瓦形永磁體。
【文檔編號】H02K51/00GK104167900SQ201410450127
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】付興賀, 王標, 林明耀 申請人:東南大學