磁性聯(lián)軸器包括三種類型其特點(diǎn)及應(yīng)用范圍廣泛 ,。常見的磁力傳動(dòng),，包括同步傳動(dòng)，磁滯傳動(dòng)和渦流傳動(dòng)三種類型。由于其各自特點(diǎn)，被應(yīng)用在不同的,。
磁性聯(lián)軸器包括三種類型其特點(diǎn)及應(yīng)用范圍廣泛 。常見的磁力傳動(dòng),，包括同步傳動(dòng),，磁滯傳動(dòng)和渦流傳動(dòng)三種類型。由于其各自特點(diǎn),，被應(yīng)用在不同的,。
同步傳動(dòng)器
同步傳動(dòng)器，顧名思義,，就是輸出與輸入同步,。常見的同步傳動(dòng)器結(jié)構(gòu)有兩種：平面性傳動(dòng)器和同軸（或圓筒）型傳動(dòng)器。
平面型同步傳動(dòng)器
平面型傳動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)：在兩個(gè)相同直徑的圓盤上,，按照NS極交叉的方式安裝磁鐵。使用時(shí),，把兩個(gè)圓盤分別安裝到主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上,，中間留有 氣隙。由于A磁體的N
極吸引對面B磁體的S極,，同時(shí)排斥B磁體兩側(cè)的N極,，從而在 力矩范圍內(nèi)，從動(dòng)軸與主動(dòng)軸保持同步轉(zhuǎn)動(dòng),。實(shí)際工作中,，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(dòng)盤就會(huì)與主動(dòng)盤存在 的相位夾角。這種角向的錯(cuò)動(dòng),，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(dòng)器發(fā)生“打滑”， 兩個(gè)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)錯(cuò)動(dòng),，跳向下一對耦合狀態(tài),。 由于上述特性，磁力傳動(dòng)雖然可以做到同步,，但是不能實(shí)現(xiàn)的同步傳動(dòng),。這種平面性傳動(dòng)器,，結(jié)構(gòu)簡單，安裝時(shí)對兩個(gè)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(shí),，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(dòng)器的主要缺點(diǎn),。另外，由于傳遞的扭矩大小與圓盤面積有關(guān),，因此,，這種傳動(dòng)器的扭矩不能做的太大，否則會(huì)導(dǎo)致尺寸過大,，安裝困難,。 結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉,，是平面型傳動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn),。因此在某些微型隔離傳動(dòng)方面有成功應(yīng)用。目前,，常用的簡單結(jié)構(gòu)平面型傳動(dòng)器,，扭矩一般都在10Nm以下。
同軸型傳動(dòng)器
同軸型傳動(dòng)器,，是目前應(yīng)用 廣的同步傳動(dòng)器,。典型的應(yīng)用，就是磁力泵,。
一般來說,，同軸型傳動(dòng)器包括如下幾個(gè)部分：外轉(zhuǎn)子， 內(nèi)轉(zhuǎn)子,， 隔離套,，軸承系統(tǒng)。其中,，隔離套和軸承系統(tǒng)主要用于磁力傳動(dòng)密封的結(jié)構(gòu)中,。 在內(nèi)轉(zhuǎn)子的外圓周部分，和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓周部分,， 分別裝上磁體,。磁體為偶數(shù)極，按照NS交叉方式圓周排列,。將內(nèi)外轉(zhuǎn)子的磁體工作面對齊,，即自動(dòng)耦合,。 內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間有 的氣隙，用于隔離主動(dòng)和從動(dòng)部件,。氣隙的大小多在2mm-8mm之間,。氣隙越小，磁體的利用越高,，同時(shí)隔離也越困難,； 氣隙越大，越方便隔離,，但是磁體磁場的利用越差,。 氣隙所處的半徑位置，就是這種結(jié)構(gòu)傳動(dòng)器的工作半徑,。因此,，設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過調(diào)整氣隙的半徑的大小,，來所需傳動(dòng)器的扭矩,。 氣隙不變的情況下，增加耦合磁體的軸向長度（即偶合面積）,，也可以近似等比增加扭矩,。 一般來說，此類傳動(dòng)器的工作扭矩為傳動(dòng)器 大扭矩的60%左右,。當(dāng)負(fù)載超過 大扭矩時(shí),，傳動(dòng)器開始“打滑”，即磁體從當(dāng)前的偶合狀態(tài),，圓周錯(cuò)動(dòng)跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)耦合狀態(tài)。在這種打滑過程中,，氣隙內(nèi)的磁場變化,，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的磁體同時(shí)被對方充退磁，產(chǎn)生熱量,。短時(shí)間內(nèi)溫度即可上升到100攝氏度以上,，從而導(dǎo)致磁體退磁，傳動(dòng)器報(bào)廢,。因此,，此類傳動(dòng)器雖然可以起到過載保護(hù)的作用，但一般來說并不作為過載保護(hù)裝置來使用,。 目前,，同軸型磁力傳動(dòng)的扭矩范圍，大都在3Nm-500Nm之間,，比較大
的,，可以做到2000Nm,， 本人知道的， 大的可以做到6000Nm,。 在內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間,，安裝一個(gè)隔離套，可以將內(nèi)轉(zhuǎn)子或者外轉(zhuǎn)子封閉起來,。扭矩仍然可以傳遞,。這就是利用磁力傳動(dòng)進(jìn)行密封的原理。 磁力傳動(dòng)結(jié)構(gòu),，將動(dòng)密封,，轉(zhuǎn)變成為靜密封，這也是磁力傳動(dòng)的 大優(yōu)點(diǎn),。 隔離套,，出于強(qiáng)度的考慮，一般由金屬材料制成,。由于隔離套在高速交變磁場中工
作,，因此產(chǎn)生嚴(yán)重的“發(fā)電”效應(yīng)，即渦流損失,。材料的導(dǎo)電性能越好,，截面積越大，轉(zhuǎn)速越高,，渦流損失就越大,。因此，隔離套盡量選擇非鐵磁性的電阻率比較高的材料,。 常用的金屬材料有奧氏體不銹鋼,，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(dá)15%-20%,。哈氏合金電阻率高,，，可降低渦流損失,。但是材
料成本過高,，限制了應(yīng)用。 非金屬材料可以減小甚至 避免渦流損失,。如果工作壓力不高,，可以選用的工程塑料。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(jī)械沖擊和熱沖擊性能不好，加工復(fù)雜,，價(jià)格高,，裝配困難，因此并未廣泛應(yīng)用,。 限制磁力傳動(dòng)應(yīng)用的另一個(gè)問題是溫度,。所有的磁性材料，都有高溫退磁的
問題,。目前,，應(yīng)用 廣泛的釹鐵硼磁體制成的傳動(dòng)器，工作溫度一般不超過140攝氏度,。釤鈷磁體傳動(dòng)器,，一般不超過300攝氏度。工藝配方的釤鈷磁體,， 高工作溫度可以達(dá)
到350攝氏度,。 高的溫度，可以采用內(nèi)轉(zhuǎn)子非磁體的結(jié)構(gòu),。一般使用導(dǎo)磁性能好的軟鐵,。如真空設(shè)備上使用的磁力傳動(dòng)系統(tǒng)。
以上兩種磁體,，國內(nèi)都有量產(chǎn),。磁力傳動(dòng)，屬于柔性非接觸式傳動(dòng),。傳動(dòng)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(dòng)，主要應(yīng)用于磁力泵
,，磁力攪拌釜等產(chǎn)品上，用于替代動(dòng)密封,，實(shí)現(xiàn)意義上得零泄漏,。 在非密封傳動(dòng)方面，可實(shí)現(xiàn)隔離主動(dòng)和從動(dòng)軸的震動(dòng)等效果,。另外,，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，磁力傳動(dòng)也可實(shí)
現(xiàn)直角、交叉?zhèn)鲃?dòng),，實(shí)現(xiàn)類似斜齒齒輪,、傘齒輪傳動(dòng)等功能。 在傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),，磁力傳動(dòng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng),。此類結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在真空室等。如,，在真空室外,，通過磁力傳
動(dòng)，控制真空室內(nèi)的機(jī)械動(dòng)作等,。 與相比,，目前國內(nèi)市場，磁力傳動(dòng)的應(yīng)用并不廣泛,，雖然,，中國是磁性材料的生產(chǎn)大國。
磁滯傳動(dòng),，就是應(yīng)用磁滯原理進(jìn)行傳動(dòng)的方式,。
常見的磁滯傳動(dòng)器，一般是類似同步傳動(dòng)器的同軸結(jié)構(gòu),。不同的地方是,，內(nèi)外轉(zhuǎn)子采用不同的磁性材料。一般來說,，內(nèi)轉(zhuǎn)子（主動(dòng)軸）使用高矯頑力高剩磁的材料,，如釹鐵硼
。外轉(zhuǎn)子（從動(dòng)軸）采用低矯頑力的磁性材料,，如鋁鎳鈷,。 主動(dòng)軸上的磁鐵，根據(jù)按照NS極交叉排列,。當(dāng)負(fù)載不大于額定扭矩時(shí),，從動(dòng)軸與主動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)；當(dāng)負(fù)載超過額定值時(shí)
,，內(nèi)外轉(zhuǎn)子打滑,，只有額定的扭矩被傳遞到從動(dòng)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(dòng)器有固定扭矩型的,，也有可調(diào)扭矩型的,。前
者扭矩不可調(diào)，相當(dāng)于帶過載保護(hù)的傳動(dòng)器；后者扭矩可調(diào),，一般用在收放線結(jié)構(gòu)里,，用于控制收、放線過程中的漲緊力,。 另外,，在旋蓋機(jī)構(gòu)中也可以見到這種磁滯傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，即
磁力旋蓋器,，以瓶蓋足夠的擰緊力,，同時(shí)又不至損壞瓶蓋或其他機(jī)械結(jié)構(gòu)。相同功能可以采用彈簧加摩擦片的方式,。不過相對來說,，磁滯傳動(dòng)部件中沒有直接摩擦，
多余能量以熱的方式散發(fā)掉,，具有保養(yǎng) 簡單,，無粉塵產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)。
渦流傳動(dòng)器
把上述的任意一種傳動(dòng)器的從動(dòng)部分的永磁材料,， 換成導(dǎo)電性能良好的非鐵磁性材料,，如銅、鋁材料,，都可以實(shí)現(xiàn)渦流傳動(dòng),，雖然傳動(dòng)效率不 很高。主動(dòng)盤上,，按照NS交叉的方式安裝磁體,。從動(dòng)盤由導(dǎo)電性能良好的銅材制成。磁力線穿過銅盤,。主動(dòng)盤旋轉(zhuǎn),，渦流帶動(dòng)從動(dòng)銅盤跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)。渦流傳動(dòng),，可以是同步或非同步兩種狀態(tài),。確切地說，同步的渦流傳動(dòng),，一般存在少量（5%）的不同步,。如，輸入1000rpm,，輸出950rpm,。這種不同步，可以被接受為是傳動(dòng)損失,。
非同步的渦流傳動(dòng)，典型的應(yīng)用是收放線的漲緊力控制系統(tǒng)。通過的控制,，可以通過渦流傳動(dòng)實(shí)現(xiàn) 范圍內(nèi)的調(diào)速功能,。推薦范圍為80%-100%之間的速度控制，用以
替代變頻調(diào)速,。特別是這個(gè)變速范圍內(nèi)的大功率電機(jī)調(diào)速,，成本要低于變頻調(diào)速的方式。 這種可調(diào)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)器,， 大扭矩可達(dá)到6000Nm,。這種大扭矩的傳動(dòng)器，可以簡單實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),，這也是其重要特點(diǎn)之一,。
