常見磁性聯(lián)軸器及應用

1、1常見常見磁性聯(lián)軸器磁性聯(lián)軸器及應用及應用聯(lián)軸器（coupling），是機械傳動中重要的部件。除了常見的機械式剛性和柔性聯(lián)軸器外，還有一類靠磁場傳動的聯(lián)軸器，即磁力聯(lián)軸器。磁力傳動，就是通過磁場NS極耦合相互作用傳遞動力的方式。常見的磁力傳動，包括同步傳動，磁滯傳動和渦流傳動三種類型。由于其各自特點，被應用在不同的領域。同步傳動器同步傳動器同步傳動器，顧名思義，就是輸出與輸入同步。常見的同步傳動器結構有兩種：平面性傳動器和同軸（或圓筒）

2、型傳動器。平面型同步傳動器平面型同步傳動器平面型傳動器的基本結構：在兩個相同直徑的圓盤上，按照NS極交叉的方式安裝磁鐵。使用時，把兩個圓盤分別安裝到主動軸和從動軸上，中間留有一定氣隙。由于A磁體的N極吸引對面B磁體的S極，同時排斥B磁體兩側的N極，從而保證在一定力矩范圍內(nèi)，從動軸與主動軸保持同步轉動。如圖：圖中，A為氣隙。實際工作中，真正NS相對的狀態(tài)，只存在于無力矩輸出的狀態(tài)下。只要有力矩產(chǎn)生，從動盤就會與主動盤存在一定的相位夾角。這

3、種角向的錯動，一直保持并增加到力矩足夠大到N極與對面的N極相對，然后傳動器發(fā)生“打滑”，兩個轉盤旋轉錯動，跳向下一對耦合狀態(tài)。由于上述特性，磁力傳動雖然可以做到同步，但是不能實現(xiàn)精密的同步傳動。這種平面性傳動器，結構簡單，安裝時對兩個軸的同軸度要求不高。由于是采用平面相吸的原理，因此氣隙越小，扭矩越大。但同時，在磁場的作用下，軸向力（互相吸引）也成正比變化。軸向力是這種平面型傳動器的主要缺點。另外，由于傳遞的扭矩大小與圓盤面積有關，因此

4、，這種傳動器的扭矩不能做的太大，否則會導致尺寸過大，安裝困難。結構簡單，成本低廉，是平面型傳動器的主要優(yōu)點。因此在某些微型隔離傳動方面有成功應用。目前，常用的簡單結構平面型傳動器，扭矩一般都在10Nm以下。3料有奧氏體不銹鋼，鈦合金，哈氏合金等。以不銹鋼為例，在離心泵1900rpm工況下，渦流損失高達15%20%。哈氏合金電阻率高，強度高，可有效降低渦流損失。但是材料成本過高，限制了應用。非金屬材料可以減小甚至完全避免渦流損失。如果工作

5、壓力不高，可以選用高強度的工程塑料。國外有采用陶瓷材料制造隔離套，渦流損失為零。但陶瓷材料易碎，耐機械沖擊和熱沖擊性能不好，加工復雜，價格高，裝配困難，因此并未得到廣泛應用。限制磁力傳動應用的另一個問題是溫度。所有的磁性材料，都有高溫退磁的問題。目前，應用最廣泛的釹鐵硼磁體制成的傳動器，工作溫度一般不超過140攝氏度。釤鈷磁體傳動器，一般不超過300攝氏度。特殊工藝配方的釤鈷磁體，最高工作溫度可以達到350攝氏度。更高的溫度，可以采用內(nèi)

6、轉子非磁體的結構。一般使用導磁性能好的軟鐵。如超高真空設備上使用的磁力傳動系統(tǒng)。以上兩種磁體，國內(nèi)都有量產(chǎn)。磁力傳動，屬于柔性非接觸式傳動。傳動過程中，輸入與輸出沒有直接接觸，而是靠磁場傳遞力矩。目前，同步磁力傳動，主要應用于磁力泵，磁力攪拌釜等產(chǎn)品上，用于替代動密封，實現(xiàn)真正意義上得零泄漏。在非密封傳動方面，可實現(xiàn)隔離主動和從動軸的震動等效果。另外，通過合理的結構設計，磁力傳動也可實現(xiàn)直角、交叉?zhèn)鲃樱瑢崿F(xiàn)類似斜齒齒輪、傘齒輪傳動等功能

7、。在傳遞轉動的同時，磁力傳動可同時實現(xiàn)軸向運動。此類結構可應用在真空室等領域。如，在真空室外，通過磁力傳動，控制真空室內(nèi)的機械動作等。與國外相比，目前國內(nèi)市場，磁力傳動的應用并不廣泛，雖然，中國是磁性材料的生產(chǎn)大國。磁滯傳動器磁滯傳動器磁滯傳動，就是應用磁滯原理進行傳動的方式。常見的磁滯傳動器，一般是類似同步傳動器的同軸結構。不同的地方是，內(nèi)外轉子采用不同的磁性材料。一般來說，內(nèi)轉子（主動軸）使用高矯頑力高剩磁的材料，如釹鐵硼。外轉子（

8、從動軸）采用低矯頑力的磁性材料，如鋁鎳鈷。主動軸上的磁鐵，根據(jù)按照NS極交叉排列。當負載不大于額定扭矩時，從動軸與主動軸同步旋轉；當負載超過額定值時，內(nèi)外轉子打滑，只有額定的扭矩被傳遞到從動軸上。多余的能量，以熱的方式，在內(nèi)磁體對外磁體的充退磁過程中釋放掉。磁滯傳動器有固定扭矩型的，也有可調扭矩型的。前者扭矩不可調，相當于帶過載保護的傳動器；后者扭矩可調，一般用在收放線結構里，用于控制收、放線過程中的漲緊力。另外，在旋蓋機構中也可以見到