一種磁力無級變速器的製作方法
2023-05-31 09:11:26
本發明技術主要涉及一種磁力調速器，尤其是一種用於無級變速的磁力調速器，屬於磁力傳動技術領域。
背景技術：
磁力傳動現是以現代磁力磁學理論為基礎，利用現有的永磁材料運用理論結合永磁材料的磁力作用，從而實現力和轉矩的非接觸式傳遞的一種新興技術。
這種技術早在20世紀30年代就已經被提出，並經過幾十年發展，直到20世紀70年代，由於社會經濟的轉型，由之前的工業資源型到技術型轉變的發展，同時環境惡化導致的改變，使世人的環保意識逐漸提高，人們又再次意識到永磁學的理論研究的重要性。特別是NdFeB稀土這種永磁材料的出現，永磁材料性能上的應用價值取得了顯著的提高，使得永磁理論研究取得了較大的發展。永磁磁力傳動理論的這次爆發式的發展，使得永磁傳動技術在各個領域中取得了廣泛的應用價值。現如今逐漸以該技術為基礎誕生了很多先進的磁力科學新技術。
美國Magna Drive磁力調速驅動技術在1999年取得突破性的進展，該驅動方式一舉解決了旋轉負載系統中的軸心對中、軟啟動、減振、調速、及過載保護等問題，並且使磁力驅動的傳動效率得以大幅度提高，最高可達到98.5％。目前該技術現已在各行業中獲得了廣泛的應用，並且對傳統的傳動技術帶來了嶄新的概念，在傳動領域引起了一場新的革命。美國海軍經過兩年多的驗證，在2004年3月，該產品成功通過了美國海軍最嚴格的9-G抗震試驗，美國海軍對該技術產品實現了批量採購。
磁力調速在我國還處於起步階段，應用也比較少，如果能夠加強對磁力調速的研發對國家節能減排，提高生產效率具有莫大的幫助。
現有磁力調速器在使用過程中存在如下的一些問題：
1、磁力調速器的調速結構容易出現卡死的現象。通過查看安裝裝案例和調查現在市場上常見的磁力調速器的結構，可以發現現在市場上常用電動執行器與連杆機構相結合的方式扭動磁力調速器的外筒扭動杆，從而帶動外筒旋轉，同時內筒用聯接緊固件固定位置，如連接到機架上。外筒內側製作有一筒形凸輪，該凸輪與內筒上固定的一個滑塊相配合，由於外筒受到扭轉力發生扭轉，但是與內筒耦合的滑塊為空間固定不動，相互作用之下，外筒發生轉動的同時進行軸向移動。此原理類似於絲槓螺母之間的相對運動，只是螺母固定絲槓進行旋轉與軸向運動。通過分析該運動過程可以看出，該結構中的外筒進行了兩種方式的運動，即外筒扭杆作為四桿機構的中的搖杆，其運動範圍超出了該絲杆機構的平面範圍，因此容易造成卡死現象的發生。
2、現在市場上常用磁力調速器多依附於輸入軸與輸出軸上，對使用設備的有較大的額外負載作用，對設備的穩定運行造成了影響。
本發明是針對以上兩點問題對磁力調速器的調速結構進行創新設計。
技術實現要素：
本發明的提出，目的是開發一種新型的磁力無級變速器，克服現有磁力調速器存在的不足。
本發明的技術解決方案是這樣實現的：
一種磁力無級變速器，包括軸向固緊組件、輸入端支座、密封Ⅱ、軸承Ⅰ、輸入軸通蓋、密封Ⅰ、輸入軸、銅盤組件、磁碟滑動導軸、磁碟組件、軸承Ⅱ、筒形凸輪、擺杆、連杆、擺杆肩、插銷板、90度壓板、螺釘Ⅰ、銷、密封Ⅳ、軸承Ⅳ、輸出軸通蓋、輸出軸、軸承Ⅲ、圓柱擋塊、螺釘Ⅱ、導向槽、密封Ⅲ、輸出端支座、內通蓋、圓筒滑塊Ⅱ、中間轉子、銷軸、鉸接組件、轉梁、圓筒滑塊Ⅰ、執行器架、曲柄、執行器、凸凹配合、凸輪槽，所述的銅盤組件由左銅盤、右銅盤和中間連接體組成，磁碟組件由左磁碟和右磁碟組成，銅盤與磁碟各相對安裝，左右磁碟各120度位置均布3處鉸接在繞銷軸轉動的轉梁兩端，3個銷軸緊配合插入中間轉子，右磁碟軸向移動帶動左磁碟相向等距離移動，靠磁碟滑動導軸導向，左磁碟與內塗耐磨層且沿輸出軸軸向滑動的圓筒滑塊Ⅰ緊配合，右磁碟與內塗耐磨層且沿輸出軸軸向滑動的圓筒滑塊Ⅱ用螺釘緊固，中間轉子周向用鍵、軸向通過軸向固緊組件連接在輸出軸上，輸入軸用螺栓與銅盤組件連接；其特徵在於所述的輸入軸與銅盤組件用固定在輸入端支座上的軸承Ⅰ和固定在輸出端支座上的軸承Ⅱ支撐，軸承Ⅰ用密封Ⅰ、密封Ⅱ密封，用輸入軸通蓋壓緊；輸出軸用固定在輸出端支座的一對軸承Ⅳ支撐，一對軸承軸承Ⅳ、軸承Ⅲ用密封Ⅲ、密封Ⅳ密封，用內通蓋、輸出軸通蓋壓緊；軸承Ⅲ內環安裝在圓筒滑塊Ⅱ上靠小圓螺母軸向鎖緊，外環安裝在筒形凸輪上靠內通蓋壓緊，筒形凸輪外圓面塗有耐磨層，沿著輸出端支座內環軸向滑動；中間有豁口的90度罩板壓住擺杆上的塗有耐磨層的擺杆肩後用螺栓緊固在輸出端支座上面和轉90度的側面，輸出端支座上面和轉90度的側面這段開有安裝插銷板的槽，槽內中心開有與銷等寬的通槽，擺杆上的凹槽與內面塗有耐磨層的插銷板上面的凸槽形成凸凹配合，並用螺釘緊固，插銷板中間的螺釘孔安裝用螺釘Ⅰ緊固且插入開在筒形凸輪外圓面的凸輪槽中的銷；執行器安裝在緊固在輸出端支座的執行器架上，驅動曲柄轉動，通過連杆帶動擺杆拖動插銷板及銷繞輸出端支座槽外圓面轉動，與銷等寬的通槽阻礙銷不能軸向移動，用螺釘Ⅱ緊固在筒形凸輪上的圓柱擋塊卡在輸出端支座上的導向槽內，防止筒形凸輪轉動，銷沿凸輪槽的凸輪滾動使筒形凸輪軸向移動，帶動軸承Ⅲ從而帶動左右磁碟相向移動調節銅盤與磁碟間隙來無級調節輸出轉速。
與現有技術相比較，本發明的優點是顯而易見的，主要表現在：
1、環境適應性強，簡單可靠、維護成本低，能夠適應各種惡劣工況：可在潮溼、粉塵、易燃易爆、諧波嚴重、電網波動大、高溫、低溫等環境中正常工作；並且不產生汙染物。
2、沒有機械連接，隔離了振動，因此能夠允許一定的衝擊性載荷，從而能夠延長傳動系統各部件(軸承、密封等)的使用壽命。
3、安裝簡單，支撐穩固，調速輕捷便利。
附圖說明
本發明共有附圖5幅。其中：
圖1是本發明結構示意主剖視圖；
圖2是本發明結構示意俯視圖；
圖3是圖1的A-A剖視圖；
圖4是圖1的B向視圖；
圖5是12筒形凸輪主剖視圖。
圖中,1、軸向固緊組件，2、輸入端支座，3密封Ⅱ，4、軸承Ⅰ，5、輸入軸通蓋，6、密封Ⅰ，7、輸入軸，8、銅盤組件，9、磁碟滑動導軸，10、磁碟組件，11、軸承Ⅱ，12、筒形凸輪，13、擺杆，14、連杆，15、擺杆肩，16、插銷板，17、90度壓板,18、螺釘Ⅰ，19、銷，20、密封Ⅳ，21、軸承Ⅳ，22、輸出軸通蓋，23、輸出軸，24、軸承Ⅲ，25、圓柱擋塊，26、螺釘Ⅱ，27、導向槽，28、密封Ⅲ，29、輸出端支座，30、內通蓋，31、圓筒滑塊Ⅱ，32、中間轉子，33、銷軸，34、鉸接組件，35、轉梁，36、圓筒滑塊Ⅰ，37、執行器架，38、曲柄，39、執行器，40、凸凹配合，41、凸輪槽。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示的一種磁力無級變速器，包括軸向固緊組件1、輸入端支座2密封Ⅱ3、軸承Ⅰ4、輸入軸通蓋5、密封Ⅰ6、輸入軸7、銅盤組件8、磁碟滑動導軸9、磁碟組件10、軸承Ⅱ11、筒形凸輪12、擺杆13、連杆14、擺杆肩15、插銷板16、90度壓板17、螺釘Ⅰ18、銷19、密封Ⅳ20、軸承Ⅳ21、輸出軸通蓋22、輸出軸23、軸承Ⅲ24、圓柱擋塊25、螺釘Ⅱ26、導向槽27、密封Ⅲ28、輸出端支座29、內通蓋30、圓筒滑塊Ⅱ31、中間轉子32、銷軸33、鉸接組件34、轉梁35、圓筒滑塊Ⅰ36、執行器架37、曲柄38、執行器39、凸凹配合40、凸輪槽41，所述的銅盤組件8由左銅盤、右銅盤和中間連接體組成，磁碟組件10由左磁碟和右磁碟組成，銅盤與磁碟各相對安裝，左右磁碟各120度位置均布3處鉸接在繞銷軸33轉動的轉梁35兩端，3個銷軸33緊配合插入中間轉子32，右磁碟軸向移動帶動左磁碟相向等距離移動，靠磁碟滑動導軸9導向，左磁碟與內塗耐磨層且沿輸出軸23軸向滑動的圓筒滑塊Ⅰ36緊配合，右磁碟與內塗耐磨層且沿輸出軸23軸向滑動的圓筒滑塊Ⅱ31用螺釘緊固，中間轉子32周向用鍵、軸向通過軸向固緊組件1連接在輸出軸23上，輸入軸7用螺栓與銅盤組件8連接；其特徵在於所述的輸入軸7與銅盤組件8用固定在輸入端支座2上的軸承Ⅰ4和固定在輸出端支座29上的軸承Ⅱ11支撐，軸承Ⅰ4用密封Ⅰ6、密封Ⅱ3密封，用輸入軸通蓋5壓緊；輸出軸23用固定在輸出端支座29的一對軸承Ⅳ21支撐，一對軸承軸承Ⅳ21、軸承Ⅲ24用密封Ⅲ28、密封Ⅳ20密封，用內通蓋30、輸出軸通蓋22壓緊；軸承Ⅲ24內環安裝在圓筒滑塊Ⅱ31上靠小圓螺母軸向鎖緊，外環安裝在筒形凸輪12上靠內通蓋30壓緊，筒形凸輪12外圓面塗有耐磨層，沿著輸出端支座29內環軸向滑動；中間有豁口的90度壓板17罩住擺杆13上的塗有耐磨層的擺杆肩15後用螺栓緊固在輸出端支座29上面和轉90度的側面，輸出端支座29上面和轉90度的側面這段開有安裝插銷板16的槽，槽內中心開有與銷19等寬的通槽，擺杆13上的凹槽與內面塗有耐磨層的插銷板16上面的凸槽形成凸凹配合40，並用螺釘緊固，插銷板16中間的螺釘孔安裝用螺釘Ⅰ18緊固且插入開在筒形凸輪12外圓面的凸輪槽41中的銷19；執行器39安裝在緊固在輸出端支座29的執行器架37上，驅動曲柄38轉動，通過連杆14帶動擺杆13拖動插銷板16及銷19繞輸出端支座29槽外圓面轉動，與銷19等寬的通槽阻礙銷不能軸向移動，用螺釘Ⅱ26緊固在筒形凸輪12上的圓柱擋塊25卡在輸出端支座29上的導向槽27內，防止筒形凸輪12轉動，銷19沿凸輪槽41的凸輪滾動使筒形凸輪12軸向移動，帶動軸承Ⅲ24從而帶動左右磁碟相向移動調節銅盤與磁碟間隙來無級調節輸出轉速。