專利名稱：永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及永磁傳動應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是指一種作為永磁傳動齒輪箱開發(fā)與實(shí)驗測試的配套設(shè)備的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，永磁傳動應(yīng)用原理主要分為兩種一、利用電磁感應(yīng)原理，利用線圈切割磁感線產(chǎn)生交變電流，交變電流再產(chǎn)生磁場推動永磁體旋轉(zhuǎn)；二、利用磁體同性相斥，異性相吸的特性所產(chǎn)生的推力與拉力實(shí)現(xiàn)傳動?，F(xiàn)階段從論文或是發(fā)明專利的調(diào)研顯示，針對第二種形式的傳動，尚無力矩測試的具體設(shè)備。而永磁傳動力矩大小的計算是一個難題，需要磁場的有限元分析與復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，而計算結(jié)果的正確性也無法驗證。已有論文的研究基本集中于對單塊磁體磁場的分析，而沒有對永磁體齒輪傳動特性的研究。永磁齒輪箱的傳動是否能保證設(shè)計的傳動比，什么范圍內(nèi)能保證傳動比，也無法由計算獲得。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，以改善或克服現(xiàn)有技術(shù)的一項或多項缺陷。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，該力矩測試機(jī)包括主動輪、從動輪及力矩測試裝置，所述從動輪與所述主動輪軸相互平行地并排設(shè)置， 所述主動輪具有輸入軸，所述從動輪軸具有輸出軸，所述力矩測試裝置裝設(shè)于所述輸出軸上，所述主動輪、從動輪分別包括輪體、磁鋼片及固定裝置，所述主動輪、從動輪的磁鋼片通過對應(yīng)的固定裝置安裝于對應(yīng)的輪體上。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述主動輪的磁鋼片或所述從動輪的磁鋼片是通過對應(yīng)的固定裝置正負(fù)極交替地安裝于對應(yīng)的輪體上。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述主動輪及/或從動輪上的固定裝置為角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述磁鋼片通過該角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)裝設(shè)在對應(yīng)的輪體上。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括螺栓和磁鋼片支座，所述磁鋼片貼設(shè)于所述磁鋼片支座的頂端，所述磁鋼片支座上開有長形導(dǎo)槽，所述螺栓能調(diào)節(jié)地穿設(shè)該導(dǎo)槽而將該磁鋼片支座固定于所述輪體上，能夠根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)磁鋼片的角度。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述測試機(jī)包括底座，且所述底座上設(shè)有長形導(dǎo)槽，所述主動輪的支撐架固定安裝于所述底座上，所述從動輪的支撐架能夠左右移動地安裝在所述底座的長形導(dǎo)槽上，以調(diào)節(jié)主動輪與傳動輪之間的距離。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述力矩測試裝置采用力矩儀、滑輪吊砝碼或者彈簧秤。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述輸入軸上安裝有手柄。 如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述主動輪是由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，所述測試機(jī)還包括用于測量從動輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速表。如上所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，所述主動輪、從動輪的輪體是采用工程塑料制成，磁鋼片為方形，并用膠貼固定。本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型作為永磁傳動齒輪箱開發(fā)與實(shí)驗測試的重要配套設(shè)備，具有制作方便，可調(diào)節(jié)磁塊角度、可調(diào)節(jié)兩齒輪間距、成本低的特點(diǎn)。本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的難題提出一種永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。借助于本實(shí)用新型，其測試的結(jié)果對大型的磁傳動齒輪箱的設(shè)計有很好的指導(dǎo)意義，有利于永磁傳動齒輪箱的發(fā)展，促使其盡快在適合的領(lǐng)域部分替代現(xiàn)有機(jī)械齒輪箱。

圖1為本實(shí)用新型的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)一具體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2A為圖2的局部放大示意圖，其顯示了磁鋼片角度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型圖2中該主體結(jié)構(gòu)的主視圖。圖4為與圖2對應(yīng)的該主體結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出種永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，該力矩測試機(jī)包括主動輪、從動輪及力矩測試裝置，所述從動輪與所述主動輪軸相互平行地并排設(shè)置，所述主動輪具有輸入軸，所述從動輪軸具有輸出軸，所述力矩測試裝置裝設(shè)于所述輸出軸上，所述主動輪、從動輪分別包括輪體、磁鋼片及固定裝置，所述主動輪、從動輪的磁鋼片通過對應(yīng)的固定裝置安裝于對應(yīng)的輪體上。下面配合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，其為本實(shí)用新型一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)包括主動輪1、輸入軸2、手柄3、主動輪支撐架4、底座5、從動輪支撐架6、力矩測試儀7、從動輪8和輸出軸9，主動輪1通過支撐架4固定安裝于底座5上，從動輪8通過從動輪支撐架6固定在底座5上，且從動輪8與主動輪1并排設(shè)置，對應(yīng)的輸入軸2、輸出軸9相互平行，力矩測試儀7裝設(shè)于輸出軸9上；主動輪2的磁鋼片或所述從動輪8的磁鋼片是通過對應(yīng)的固定裝置正負(fù)極交替地安裝于對應(yīng)的輪體上。如圖2至圖4所示，其為本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)(不含力矩測試裝置)及主動輪的局部放大圖，本實(shí)施例中，主動輪1包括輪體14、多個磁鋼片13及固定裝置，主動輪1的磁鋼片14通過固定裝置正負(fù)極交替地安裝于主動輪1的輪體14上；從動輪8的結(jié)構(gòu)與主動輪2相似，其也包括輪體14、磁鋼片13及磁鋼片固定裝置，但從動輪8 的磁鋼片13是通過對應(yīng)的固定裝置極性一致或者正負(fù)極交替地安裝于從動輪8的輪體14 上。較佳地，底座5上設(shè)有長形導(dǎo)槽51，從動輪8的支撐架6可以利用螺栓安裝在底座5的長形導(dǎo)槽51上，從而能夠左右移動地調(diào)整從動輪支撐架6的固定位置，以滿足不同測試情況下主動輪與傳動輪之間的距離要求。本實(shí)施例中，主動輪1及/或從動輪8上的固定裝置較佳為角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，磁鋼片13通過該角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)裝設(shè)在對應(yīng)的輪體14上，使得主動輪1及/或從動輪8的磁鋼片14角度能調(diào)整地設(shè)置。較佳地，主動輪1、從動輪8的輪體14是采用工程塑料制成，磁鋼片13為方形，并用膠貼在輪體14上。進(jìn)一步地，如圖2A所示，其為對應(yīng)圖2中A處的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖，其顯示了磁鋼片角度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可包括螺栓11和磁鋼片支座12，磁鋼片支座12 —端裝有磁鋼片13，螺栓11將其固定于輪體14的外緣，從而通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)磁鋼片支座12的固定角度在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)磁鋼片的角度；較佳地，磁鋼片支座12上開有長形導(dǎo)槽121，螺栓11穿設(shè)該長形導(dǎo)槽121而將對應(yīng)的磁鋼片支座12固定于輪體14上，從而不僅能夠調(diào)整磁鋼片13的角度，而且能夠在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)主動輪、從動輪的工作半徑，以進(jìn)一步適應(yīng)測試的多種要求，靈活調(diào)整。本實(shí)施例通過調(diào)節(jié)從動輪與主動輪之間的距離和調(diào)節(jié)磁鋼片的相對角度，可以獲得多種不同的測試結(jié)果，而且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。本實(shí)用新型的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)的主要功能為測試永磁齒輪傳動過程中傳遞力矩的大小，而通過測試機(jī)磁塊方向，齒輪中心距可調(diào)等功能，可以獲得以下幾方面的
結(jié)果1、驗證齒輪傳動比，獲得保證齒輪正常傳動比的載荷范圍；2、測試齒輪傳遞的最大力矩，齒輪傳動中磁塊的最佳角度，最佳距離。結(jié)合上述描述，本實(shí)用新型利用永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)進(jìn)行測試時包括通過手柄3輸入力矩，帶動主動輪1旋轉(zhuǎn)，使主動輪1上磁鋼片14的磁力線相對于從動輪8上磁鋼片14磁力線角度與距離發(fā)生變化，帶動從動輪8轉(zhuǎn)動。具體傳遞力矩的大小是通過在輸出軸9上安裝力矩測試裝置來檢測的。根據(jù)主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)速的對比(在轉(zhuǎn)動速度較小的情況下，轉(zhuǎn)動速度可以很簡單的測量獲得)，可以獲得系統(tǒng)的傳動比。而如果需要準(zhǔn)確的計算主動輪的轉(zhuǎn)速，可以使用電機(jī)帶動主動輪旋轉(zhuǎn)，使用轉(zhuǎn)速表測量從動輪的轉(zhuǎn)速。其中，傳動比i= co/coycopc^ 分別為從動輪與主動輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)主動輪傳遞過來力矩帶動從動輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)速度很小或者出于平衡狀態(tài)時，可以認(rèn)為系統(tǒng)處于受力平衡的狀態(tài)，那么從動輪受到的力矩可以根據(jù)砝碼的重量或者彈簧秤的拉力與力矩大小，可以計算出從動輪的力矩大小，并利用主動輪的力矩與從動輪力矩的比值用來計算傳動比，以及傳遞的效率等；而且，通過調(diào)節(jié)從動輪與主動輪之間的距離和調(diào)節(jié)磁鋼片的相對角度而獲得多種測試結(jié)果的比較，可以得到對應(yīng)的永磁體傳動系統(tǒng)的最佳的力矩傳遞角度和距離。利用本實(shí)用新型的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，通過測試可以獲得以下結(jié)果(1)傳動系統(tǒng)的傳動比；(2)各種不同角度下所能傳遞的最大力矩；(3)最佳的力矩傳遞角度和距離(即各種測試結(jié)果中最大力矩對應(yīng)的角度和距
1 ) O這些測試結(jié)果對大型的磁傳動齒輪箱的設(shè)計有很好的指導(dǎo)意義。本實(shí)用新型中，力矩測試裝置可以采用多種方式來實(shí)現(xiàn)，例如可以采用力矩儀，對于較小的測試機(jī)，也可以采用滑輪吊砝碼或者彈簧秤來實(shí)現(xiàn)，例如采用吊砝碼時，是根據(jù)砝碼的重量以及力臂，計算獲得力矩，彈簧秤與此類似，本領(lǐng)域的技術(shù)人員結(jié)合前述描述應(yīng)可準(zhǔn)確理解，此處不再贅述。此外，前述實(shí)施例中是以半徑較大的輪作為主動輪，在其軸(輸入軸2)上安裝手柄3，該測試機(jī)是作為增速機(jī)來進(jìn)行測試的；但本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)前述描述應(yīng)可了解， 本實(shí)用新型也可以作為減速機(jī)來進(jìn)行測試，即還可選擇以半徑較小的輪作為主動輪，而在其軸(對應(yīng)于本實(shí)施例的輸出軸9)上安裝手柄，作為輸入軸，來檢測力矩傳遞的特性。同時，結(jié)合前述說明可知，主動輪1也可由電機(jī)(圖中未示出)帶動旋轉(zhuǎn)，測試機(jī)較佳還包括用于測量從動輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速表，這樣可以適應(yīng)大轉(zhuǎn)速的測試。雖然本實(shí)用新型已以具體實(shí)施例揭示，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組件的置換，或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求1.一種永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，該力矩測試機(jī)包括主動輪、從動輪及力矩測試裝置，所述從動輪與所述主動輪軸相互平行地并排設(shè)置，所述主動輪具有輸入軸，所述從動輪軸具有輸出軸，所述力矩測試裝置裝設(shè)于所述輸出軸上，所述主動輪、從動輪分別包括輪體、磁鋼片及固定裝置，所述主動輪、從動輪的磁鋼片通過對應(yīng)的固定裝置安裝于對應(yīng)的輪體上。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述主動輪的磁鋼片或所述從動輪的磁鋼片是通過對應(yīng)的固定裝置正負(fù)極交替地安裝于對應(yīng)的輪體上。
3.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述主動輪及/或從動輪上的固定裝置為角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述磁鋼片通過該角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)裝設(shè)在對應(yīng)的輪體上。
4.如權(quán)利要求3所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述角度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括螺栓和磁鋼片支座，所述磁鋼片貼設(shè)于所述磁鋼片支座的頂端，所述磁鋼片支座上開有長形導(dǎo)槽，所述螺栓能調(diào)節(jié)地穿設(shè)該導(dǎo)槽而將該磁鋼片支座固定于所述輪體上。
5.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述測試機(jī)包括底座， 且所述底座上設(shè)有長形導(dǎo)槽，所述主動輪的支撐架固定安裝于所述底座上，所述從動輪的支撐架能夠左右移動地安裝在所述底座的長形導(dǎo)槽上。
6.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述力矩測試裝置采用力矩儀、滑輪吊砝碼或者彈簧秤。
7.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述輸入軸上安裝有手柄。
8.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述主動輪是由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，所述測試機(jī)還包括用于測量從動輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速表。
9.如權(quán)利要求1所述的永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其特征在于，所述主動輪、從動輪的輪體是采用工程塑料制成，磁鋼片為方形，并用膠貼固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種永磁傳動系統(tǒng)力矩測試機(jī)，其中，該力矩測試機(jī)包括主動輪、從動輪及力矩測試裝置，所述從動輪與所述主動輪軸相互平行地并排設(shè)置，所述主動輪具有輸入軸，所述從動輪軸具有輸出軸，所述力矩測試裝置裝設(shè)于所述輸出軸上，所述主動輪、從動輪分別包括輪體、磁鋼片及固定裝置，所述主動輪、從動輪的磁鋼片通過對應(yīng)的固定裝置安裝于對應(yīng)的輪體上。本實(shí)用新型作為永磁傳動齒輪箱開發(fā)與實(shí)驗測試的重要配套設(shè)備，具有制作方便，可調(diào)節(jié)磁塊角度、可調(diào)節(jié)兩齒輪間距、成本低的特點(diǎn)。
文檔編號G01L3/00GK202267558SQ20112039693
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者劉紅娟, 唐焜璞, 崔亨, 張紅磊, 李玉蘭, 柴鳳飛, 王世芹, 趙楠, 郝景章, 鮑春雨 申請人:中冶京誠工程技術(shù)有限公司, 北京京誠澤宇能源環(huán)保工程技術(shù)有限公司