专利名称：行星磁粉离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及调速用离合器，特别指采用行星机构的行星磁粉离合器。
背景技术：
在目前的工业生产中，要求速度比较稳定和必须带负载起动的机构，如起重机、电梯、折弯机、压力机、带式运输机等，执行构件有调速要求，且机构运转稳定性越高，要求电机的调速性能越好。通常采用直流调速电机、变频调速、串级调速以及滑差电机驱动。但直流调速电机体积庞大，能量损耗多；变频调速不能实现从零到额定转矩的调整，而且因变频器成本较高，使其价格昂贵；串极调速，由于极数的限制，无法实现无级调速；电磁滑差调速可以平滑无级调速而被广泛应用，但是，这种调速系统在不同励磁电流下的机构特性很软，且励磁电流较小，软特性越突出，堵转性能差，应答缓慢，这样的机构特性，显然不适应运转稳定性要求较高的机构。为此，设计了一种行星轮式磁粉离合器，利用普通交流电机与这种专用磁粉离合器组合调速，从而达到无级调速的目的。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进，提供一种调整范围大、励磁电压低、工作温度变化小、安全可靠、堵转性能高，应答及时、体积小、质量轻、造价便宜、寿命长的行星磁粉离合器。
本实用新型的技术方案是构造一种将行星机构和磁粉离合机构结合为一体的结构，其特点是主动轴设在机构的中央，并枢接一行星机构，行星机构的外围设一围绕主轴旋转的转动外壳，其中转动外壳为空腔体，行星机构设在外壳的腔体内，行星机构中设有磁粉装置，转动外壳中设有电磁装置，通电后行星机构与转动外壳共同绕主动轴旋转，并通过外壳轴将运动传出。
本实用新型有以下优秀性能1、调速范围。电机的调速范围是指电动机拖动额定负载时，所能达到的最高转速nmax与最低转速nmin之比。由行星架与转动外壳、行星轮组成的行星机构可知，轮系中传动比i56H=(n5-n2)/(n6-n2)]]>，当磁励电流最大时，由于在电磁吸引力作用下，随着转速升高，吸引力越大，转动外壳和行星轮两轮吸合越紧密，使其n2＝0，i56H=0.]]>此时n3max＝n2，即最大输出转速为电机额定转速。当励磁电流最小时，即为行星轮上的磁粉带与转动外壳脱离状态，此n5min＝0，由此可知，此结构的离合器可使用电机的调速范围达到0～额定转速。
2、调速的稳定性。电机调速的稳定性是指负载转矩发生变化时，电动机转速随之变化的程度，为了衡量转速负载变化的程度，采用静差率表示。现以1.1kW交流调速电机为例计算，同步转速n0＝1500r/min，实际转速ne＝1400r/min，静差率为S％＝(n0-ne)/n0×100％＝6.7％，与行星磁粉离合器组合调速时，由于电机的机构特性硬度增加，转速变化减小，额定转速为n0＝1400r/min，实际转速ne＝1380r/min，静差率S％＝1.4％体现出较好的调速稳定性。
3、调速的平滑性。在一定的调速范围内，调速的级数越多，平滑性越好，在行星磁粉离合器结构中，由于转矩上升快，磁粉带与输出外壳接触应答通过，一旦稳定接触后，速度不发生变化，平滑系数ψ≈1呈现无级调速状态，即转速连续可调，级数接近无穷多，体现了较好的调速平滑性。
图1是本实用新型主视图图2是图1侧视图图3是本实用新型转矩-电流特性曲线图图4是本实用新型转矩-转速特性曲线图具体实施方式
由图1可知，本实用新型的特点是主动轴(7)设在机构的中央，并枢接一行星机构，行星机构的外围设一围绕主轴(7)旋转的转动外壳(4)，其中转动外壳(4)为空腔体，行星机构设在外壳(4)的腔体内，行星机构中设有磁粉装置，转动外壳(4)中设有电磁装置，通电后行星机构与转动外壳(4)共同绕主动轴(7)旋转，并通过外壳轴(8)将运动传出。
本实用新型所述的行星机构包括行星架(1)、行星轮(5)、磁粉带(6)，其中行星架(1)一端设在主动轴(7)上与主动轴(7)一起旋转，另一端与行星轮(5)连接，使行星轮(5)绕其端点旋转，行星轮(5)的外围设有磁粉带(6)。所述的转动外壳(4)包括励磁线圈(3)、导电环(2)、输出轴(8)，其中励磁线圈(3)设在转动外壳(4)的外圆周上，导电环(2)设在励磁线圈的外圈，输出轴(8)连接在转动外壳(4)的一侧。
本实用新型的工作原理电动机的主动轴驱动行星架转动，当磁粉离合器没有通电或励磁电流很小时，行星轮以电机的输入转速绕外壳公转。由于采用了特殊非饱和磁路设计和极微小的球状磁粉，线圈产生的磁通能在瞬间(0.005～0.01s)作为有效磁通而起作用，因此，当接通电源时，行星轮上磁粉带的工作腔吸入磁粉，迅速鼓胀致使行星轮通过磁粉带与转动外壳接触。且磁粉离合器的励磁电流与转矩似成线性关系，随着励磁电流的增长，磁粉带与行星轮、转动外壳的吸合力逐渐增大，输出转矩增大。同时，由磁粉离合器转矩-转速特性曲线又知，输出转矩对应于某一电流值，而与转速无关，通过调整励磁电流值，改变电机的转速。
权利要求1.一种行星磁粉离合器，其特征在于主动轴(7)设在机构的中央，并枢接一行星机构，行星机构的外围设一围绕主轴(7)旋转的转动外壳(4)，其中转动外壳(4)为空腔体，行星机构设在外壳(4)的腔体内，行星机构中设有磁粉装置，转动外壳(4)中设有电磁装置，通电后行星机构与转动外壳(4)共同绕主动轴(7)旋转，并通过外壳轴(8)将运动传出。
2.根据权利要求1所述的行星磁粉离合器，其特征在于所述的行星机构包括行星架(1)、行星轮(5)、磁粉带(6)，其中行星架(1)一端设在主动轴(7)上与主动轴(7)一起旋转，另一端与行星轮(5)连接，使行星轮(5)绕其端点旋转，行星轮(5)的外围设有磁粉带(6)。
3.根据权利要求1所述的行星磁粉离合器，其特征在于所述的转动外壳(4)包括励磁线圈(3)、导电环(2)、输出轴(8)，其中励磁线圈(3)设在转动外壳(4)的外圆周上，导电环(2)设在励磁线圈的外圈，输出轴(8)连接在转动外壳(4)的一侧。
专利摘要本实用新型涉及调速用离合器，特别指采用行星机构的行星磁粉离合器。本实用新型的特点是主动轴设在机构的中央，并枢接一行星机构，行星机构的外围设一围绕主轴旋转的转动外壳，其中转动外壳为空腔体，行星机构设在外壳的腔体内，行星机构中设有磁粉装置，转动外壳中设有电磁装置，通电后行星机构与转动外壳共同绕主动轴旋转，并通过外壳轴将运动传出。本实用新型可使用电机的调速范围达到0～额定转速；具有较好的调速稳定性；呈现无级调速状态，即转速连续可调，级数接近无穷多，体现了较好的调速平滑性。
文档编号H02K49/10GK2922266SQ20062005057
公开日2007年7月11日 申请日期2006年4月3日 优先权日2006年4月3日
发明者陈宏斌 申请人:陈宏斌