CN108673217A - 一种机床传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床传动装置，所述复合磁力耦合器包括外箱体和内箱体，所述外箱体左侧设有铜导体盘，所述铜导体盘外表面覆盖有轭铁，所述内箱体内壁中部设有磁轭环，所述内箱体内腔中部设有铝盘，所述铝盘外圈环绕连接内轭铁环，所述内轭铁环外圈环绕连接中心永磁体，所述磁轭环内圈连有铜导体环，所述内箱体内腔两侧设有副永磁体，所述副永磁体侧面设有磁轭盘，所述磁轭盘体侧方环绕连有开槽铝盘。本发明中复合式磁力耦合器具有较强的过载承受能力，因此可以有效地缓解工作时振动，同时提供过载性保护，加大了实用时的过载时间，也加大了工作时间。

Description

一种机床传动装置

技术领域

本发明涉及机电设备技术领域，尤其涉及一种机床传动装置。

背景技术

机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种机床传动装置，复合式磁力耦合器具有较强的过载承受能力，因此可以有效地缓解工作时振动，同时提供过载性保护，加大了实用时的过载时间，也加大了工作时间。

根据本发明实施例的一种机床传动装置，包括传动装置、复合磁力耦合器和负载电机，所述传动装置包括底座，所述底座上端设有支撑杆，所述支撑杆上端固定连接限位板，所述限位板侧方固定安装有固定板，所述固定板上设有第一转动轮，所述第一转动轮连接转轴，所述转轴上设有传动齿轮，所述第一转动轮通过转动履带连接第二转动轮，所述第二转动轮连接复合磁力耦合器，所述复合磁力耦合器另一端连接负载电机；

所述复合磁力耦合器包括外箱体和内箱体，所述外箱体左侧设有铜导体盘，所述铜导体盘外表面覆盖有轭铁，所述内箱体内壁中部设有磁轭环，所述内箱体内腔中部设有铝盘，所述铝盘外圈环绕连接内轭铁环，所述内轭铁环外圈环绕连接中心永磁体，所述磁轭环内圈连有铜导体环，所述内箱体内腔两侧设有副永磁体，所述副永磁体侧面设有磁轭盘，所述磁轭盘体侧方环绕连有开槽铝盘。

在本发明的一些实施例中，所述铜导体盘开设有孔洞，所述孔洞贯穿有输入轴。

在本发明的另一些实施例中，所述外箱体右侧开设有孔洞，所述孔洞贯穿有输出轴，所述输入轴连接输出轴，所述输出轴副永磁体中心。

在本发明的另一些实施例中，所述副永磁体在内箱体内腔内以铝盘为中心左右对称设置，所述副永磁体侧方环绕设有防干扰磁环，所述防干扰磁环连接内箱体内壁。

在本发明的另一些实施例中，所述负载电机两端设有定位块，所述定位块连接支撑杆。

在本发明的另一些实施例中，所述第一转动轮直径大于第二转动轮。

在本发明的另一些实施例中，所述传动齿轮数量为3-10个。

在本发明的另一些实施例中，所述输出轴上设有轴承。

本发明中的有益效果是：负载电机使其进入平稳运行阶段，然后再启动负载电机，并逐步改变加载负载电机的转速，通过复合式磁力耦合器的磁力传送带动第二转动轮运动，第二转动轮利用转动履带带动位于转轴的第一转动轮，此时转轴上的传动齿轮转动，带动传动齿轮上的传动链进行传动，由于复合式磁力耦合器具有较强的过载承受能力，因此可以有效地缓解工作时振动，同时提供过载性保护，加大了实用时的过载时间，也加大了工作时间。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种机床传动装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种机床传动装置的主视图；

图3为本发明提出的一种机床传动装置的复合磁力耦合器结构示意图；

图4为本发明提出的一种机床传动装置的复合磁力耦合器主视图；

图5为本发明提出的一种机床传动装置的传动装置的结构示意图；

图6为本发明提出的一种机床传动装置的复合式磁力耦合器磁力线走势图。

图中：1-传动装置、2-复合磁力耦合器、3-负载电机、4-定位块、11-支撑杆、12-底座、13-传动齿轮、14-限位板，15-转轴、16-固定板、17-第一转动轮、18、转动履带、19-第二转动轮、201-外箱体、202-轭铁、203-输入轴、204-铜导体盘、205-副永磁体、206-开槽铝盘、207-磁轭盘、208-内轭铁环、209-内箱体、210-防干扰磁环、211-轴承、212-输出轴、213-铝盘、214-铜导体环、215-磁轭环、216-中心永磁体、21-主磁路、22-副磁路、23-气隙漏磁回路、24-槽漏磁回路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-5，一种机床传动装置1，包括传动装置1、复合磁力耦合器2和负载电机3，所述传动装置1包括底座12，所述底座12上端设有支撑杆11，所述支撑杆11上端固定连接限位板14，所述限位板14侧方固定安装有固定板16，所述固定板16上设有第一转动轮17，所述第一转动轮17连接转轴15，所述转轴15上设有传动齿轮13，所述第一转动轮17通过转动履带18连接第二转动轮19，所述第二转动轮19连接复合磁力耦合器2，所述复合磁力耦合器2另一端连接负载电机3；所述复合磁力耦合器2包括外箱体201和内箱体209，所述外箱体201左侧设有铜导体盘204，所述铜导体盘204外表面覆盖有轭铁202，所述内箱体209内壁中部设有磁轭环215，所述内箱体209内腔中部设有铝盘213，所述铝盘213外圈环绕连接内轭铁环208，所述内轭铁环208外圈环绕连接中心永磁体216，所述磁轭环215内圈连有铜导体环214，所述内箱体209内腔两侧设有副永磁体205，所述副永磁体205侧面设有磁轭盘207，所述磁轭盘207体侧方环绕连有开槽铝盘213206；所述铜导体盘204开设有孔洞，所述孔洞贯穿有输入轴203；所述外箱体201右侧开设有孔洞，所述孔洞贯穿有输出轴212，所述输入轴203连接输出轴212，所述输出轴212副永磁体205中心；所述副永磁体205在内箱体209内腔内以铝盘213为中心左右对称设置，所述副永磁体205侧方环绕设有防干扰磁环210，所述防干扰磁环210连接内箱体209内壁；所述负载电机3两端设有定位块4，所述定位块4连接支撑杆11；所述第一转动轮17直径大于第二转动轮19；所述传动齿轮13数量为3-10个；所述输出轴212上设有轴承211。

工作原理：参照图6，由于复合式磁力耦合器是左右对称式结构，为了简化分析，取其1/4进行磁路分析。它的磁通路径较普通筒式磁力耦合器或盘式磁力耦合器更复杂，整个磁路由主磁路21、副磁路22、气隙漏磁回路23和槽漏磁回路24构成。大多数磁力线选择磁阻较小的通道，穿过气隙、铜导体盘204及轭铁202形成主要磁路，包括主磁路21和副磁路22，直接经气隙或邻近中心永磁体216的小部分磁力线回路为漏磁回路，不被旋转铜导体切割。漏磁分为气隙漏磁回路23和槽漏磁回路24，其中气隙漏磁随着气隙长度的变化而改变，槽漏磁与中心永磁体216的布置数量有关。

工作时，首先空载启动负载电机3使其进入平稳运行阶段，然后再启动负载电机3，并逐步改变加载负载电机3的转速，通过复合式磁力耦合器的磁力传送带动第二转动轮19运动，第二转动轮19利用转动履带18带动位于转轴15的第一转动轮17，此时转轴15上的传动齿轮13转动，带动传动齿轮13上的传动链进行传动。

为此我们做了如下实验：利用非接触式转速仪测试每次改变加载负载电机3转速后试验样机输出的稳定转速值，并根据式计算试验样机的中心永磁体216和副永磁体205转子与铜导体盘204转子的转差率，即可得出复合式磁力耦合器加载扭矩与转差率的关系，如下表1；

表1

表1中，加载扭矩以约5N.m的步长逐步增加，由于负载电机3的额定扭矩约为45N.m，所以可设定负载电机3的最大扭矩为47.2N.m(相当于负载负载电机3过载5％)，随着加载扭矩逐步增大，输出转速逐渐减小；加载扭矩每增大5N.m，复合式磁力耦合器的转差率大约增加0.22％，说明转差率与复合式磁力耦合器试验样机的加载扭矩基本成线性关系，当加载至最大试验扭矩47.2N.m时，复合式磁力耦合器相对于额定负载时的转差率增加了10％，然而仍在线性区域内运行，即复合式磁力耦合器的过载承受能力较强，当传动装置1需要很长时间的工作或者快速传动时，由于复合式磁力耦合器具有较强的过载承受能力，因此可以有效地缓解工作时振动，同时提供过载性保护，加大了实用时的过载时间，也加大了工作时间。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机床传动装置，其特征在于：包括传动装置、复合磁力耦合器和负载电机，所述传动装置包括底座，所述底座上端设有支撑杆，所述支撑杆上端固定连接限位板，所述限位板侧方固定安装有固定板，所述固定板上设有第一转动轮，所述第一转动轮连接转轴，所述转轴上设有传动齿轮，所述第一转动轮通过转动履带连接第二转动轮，所述第二转动轮连接复合磁力耦合器，所述复合磁力耦合器另一端连接负载电机；

所述复合磁力耦合器包括外箱体和内箱体，所述外箱体左侧设有铜导体盘，所述铜导体盘外表面覆盖有轭铁，所述内箱体内壁中部设有磁轭环，所述内箱体内腔中部设有铝盘，所述铝盘外圈环绕连接内轭铁环，所述内轭铁环外圈环绕连接中心永磁体，所述磁轭环内圈连有铜导体环，所述内箱体内腔两侧设有副永磁体，所述副永磁体侧面设有磁轭盘，所述磁轭盘体侧方环绕连有开槽铝盘。

2.根据权利要求1所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述铜导体盘开设有孔洞，所述孔洞贯穿有输入轴。

3.根据权利要求1所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述外箱体右侧开设有孔洞，所述孔洞贯穿有输出轴，所述输入轴连接输出轴，所述输出轴副永磁体中心。

4.根据权利要求1所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述副永磁体在内箱体内腔内以铝盘为中心左右对称设置，所述副永磁体侧方环绕设有防干扰磁环，所述防干扰磁环连接内箱体内壁。

5.根据权利要求1所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述负载电机两端设有定位块，所述定位块连接支撑杆。

6.根据权利要求1所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述第一转动轮直径大于第二转动轮。

7.根据权利要求1所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述传动齿轮数量为3-10个。

8.根据权利要求3所述的一种机床传动装置，其特征在于：所述输出轴上设有轴承。