磁性聯(lián)軸器包括三種類型其特點及應(yīng)用范圍廣泛 。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(yīng)用在不同的,。
磁性聯(lián)軸器包括三種類型其特點及應(yīng)用范圍廣泛 。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(yīng)用在不同的,。
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(jié)構(gòu)有兩種：平面性傳動器和同軸（或圓筒）型傳動器,。
平面型同步傳動器
平面型傳動器的基本結(jié)構(gòu)：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 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(cè)的N極，從而在 力矩范圍內(nèi),，從動軸與主動軸保持同步轉(zhuǎn)動,。實際工作中，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，從動盤就會與主動盤存在 的相位夾角,。這種角向的錯動,，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(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)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)的同步傳動。這種平面性傳動器,，結(jié)構(gòu)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(guān)，因此,，這種傳動器的扭矩不能做的太大,，否則會導(dǎo)致尺寸過大,，安裝困難。 結(jié)構(gòu)簡單,，成本低廉,，是平面型傳動器的主要優(yōu)點。因此在某些微型隔離傳動方面有成功應(yīng)用,。目前,，常用的簡單結(jié)構(gòu)平面型傳動器，扭矩一般都在10Nm以下,。
同軸型傳動器
同軸型傳動器,，是目前應(yīng)用 廣的同步傳動器。典型的應(yīng)用,，就是磁力泵,。
一般來說，同軸型傳動器包括如下幾個部分：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，即自動耦合,。 內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間有 的氣隙,，用于隔離主動和從動部件。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)傳動器的工作半徑。因此,，設(shè)計時,，可以通過調(diào)整氣隙的半徑的大小，來所需傳動器的扭矩,。 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,，此類傳動器的工作扭矩為傳動器 大扭矩的60%左右。當(dāng)負(fù)載超過 大扭矩時,，傳動器開始“打滑”,，即磁體從當(dāng)前的偶合狀態(tài)，圓周錯動跳轉(zhuǎn)到下一個耦合狀態(tài),。在這種打滑過程中,，氣隙內(nèi)的磁場變化，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的磁體同時被對方充退磁,，產(chǎn)生熱量,。短時間內(nèi)溫度即可上升到100攝氏度以上，從而導(dǎo)致磁體退磁,，傳動器報廢,。因此，此類傳動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進(jìn)行密封的原理,。 磁力傳動結(jié)構(gòu)，將動密封,，轉(zhuǎn)變成為靜密封,，這也是磁力傳動的 大優(yōu)點。 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，價格高,，裝配困難,，因此并未廣泛應(yīng)用。 限制磁力傳動應(yīng)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(yīng)用 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,。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(yīng)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)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(jié)構(gòu)設(shè)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,。 在傳遞轉(zhuǎn)動的同時，磁力傳動可同時實現(xiàn)軸向運(yùn)動,。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,，控制真空室內(nèi)的機(jī)械動作等。 與相比,，目前國內(nèi)市場,，磁力傳動的應(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,，就是應(yīng)用磁滯原理進(jìn)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(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（主動軸）使用高矯頑力高剩磁的材料，如釹鐵硼
,。外轉(zhuǎn)子（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(dāng)負(fù)載不大于額定扭矩時，從動軸與主動軸同步旋轉(zhuǎn),；當(dāng)負(fù)載超過額定值時
,，內(nèi)外轉(zhuǎn)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(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結(jié)構(gòu),，即
磁力旋蓋器，以瓶蓋足夠的擰緊力,，同時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,。
渦流傳動器
把上述的任意一種傳動器的從動部分的永磁材料,， 換成導(dǎo)電性能良好的非鐵磁性材料，如銅,、鋁材料,，都可以實現(xiàn)渦流傳動，雖然傳動效率不 很高,。主動盤上,，按照NS交叉的方式安裝磁體。從動盤由導(dǎo)電性能良好的銅材制成,。磁力線穿過銅盤,。主動盤旋轉(zhuǎn),，渦流帶動從動銅盤跟隨轉(zhuǎn)動,。渦流傳動，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，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損失。
非同步的渦流傳動,，典型的應(yīng)用是收放線的漲緊力控制系統(tǒng),。通過的控制，可以通過渦流傳動實現(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)速的傳動器， 大扭矩可達(dá)到6000Nm,。這種大扭矩的傳動器,，可以簡單實現(xiàn)軟啟動，這也是其重要特點之一,。
