可调耦合力矩的滑差离合器及其离合力矩调整方法

摘要

本发明公开了一种可调耦合力矩的滑差离合器，微型电机(1)和输出轴(8)均固定在离合器座(10)上，被试验零件(11)与所述的输出轴(8)固定连接，电机接头(2)上设滑差主动轴(4)，输出轴(8)上设滑差从动轴(9)，滑差主动轴(4)与滑差从动轴(9)同轴分布，两者相对的端面之间设有一个间隙，两端面为异性磁极。本发明还公开了上述滑差离合器的离合力矩调整方法。采用上述技术方案，离合器体积小，可同时对数十个零件进行耐久、寿命试验；力矩离合采用磁性偶合方式，无磨损、离合重复精度好；通过调节偶合距离即可无级调整离合力矩；磁性零件采用永磁体既减小了体积又避免了采用电磁体的能量损耗。

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件制造工艺的技术领域，涉及汽车上旋转部件的耐久、寿命的试验仪器，更具体地说，本发明涉及一种可调耦合力矩的滑差离合器。另外，本发明还涉及上述滑差离合器的离合力矩调整方法。

背景技术

在汽车的众多零部件中使用了很多旋转部件。如：节气门体和怠速电机中使用了微型轴承；仪表中使用了数码轮等。为了确保这一类零部件使用的可靠性，需要对其进行耐久、寿命试验。

由于汽车用旋转部件使用环境的特殊性，它们的耐久、寿命试验具有以下特点：

1、试验时间长，为提高试验的效率，常常将多达几十个部件同时试验；

2、离合力矩小：按试验要求在小力矩范围内运行；超过指定力矩，离合器必须打滑，保持部件卡死状态，便于分析；不可过载；

3、离合力矩可调：对于不同的部件或同一部件使用不同环境，试验要求离合力矩不同，且离合值要准确。

目前市场上有多种滑差离合器。但是，大部分是大负载离合器。其缺点是：体积大，不适合多部件试验；离合力矩大，无法调整或调节范围小无法满足小力矩离合。有些力矩可调离合器如摩擦离合器，力矩虽然可调，但不能精确调整且使用过程中力矩值会偏离。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种可调耦合力矩的滑差离合器，其目的是减小滑差离合器的体积和离合力矩，实现离合力矩精确可调，使耐久、寿命试验的精确度和方便程度都大大提高。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的可调耦合力矩的滑差离合器，包括微型电机、电机接头、离合器座及输出轴，所述微型电机和输出轴均固定在离合器座上，被试验零件与所述的输出轴固定连接，所述的电机接头上设滑差主动轴，所述的输出轴上设滑差从动轴，所述的滑差主动轴与滑差从动轴同轴分布，两者相对的端面之间设有一个间隙，所述的两端面为异性磁极。

所述的滑差主动轴通过螺纹连接结构与所述电机接头连接，并通过紧定螺钉紧固。

所述的两端面为异性磁极的具体结构为：分别在滑差主动轴与滑差从动轴的两个相对的端面上，镶有永磁铁，且在两个相对的端面上，所述永磁铁的磁极相反。

在所述的滑差主动轴或滑差从动轴的端面上，所述的永磁铁设有多个，且按与滑差主动轴或滑差从动轴的回转轴线同轴的圆周分布。

所述的滑差主动轴上设有力矩调节盘。

所述的输出轴通过轴承及轴承座固定在所述的离合器座上。

本发明所要解决的第二个问题是提供上述可调耦合力矩的滑差离合器的离合力矩调整方法，其发明目的与上述技术方案是相同的

所述的滑差主动轴与滑差从动轴的两个相对的端面之间的间隙为ΔA，所述的离合力矩调整方法的技术方案为：

离合力矩的调整：

将力矩仪同轴接入输出轴，接同电源使微型电机旋转，输出轴开始有力矩输出；缓慢地旋转力矩调节盘，使ΔA变大或变小，此时输出轴的输出力矩也随着变大或变小；

当输出力矩正好达到技术要求值时，切断微型电机的电源，使其停止转动，用紧定螺钉锁紧滑差主动轴与电机接头；

离合力矩最大值的调整：当ΔA尽可能小且滑差主动轴与滑差从动轴不产生摩擦时的输出力矩为离合力矩最大值，在以下两种情况下离合力矩最大值需要进行调整：其一是离合力矩最大值小于技术要求值时，应将离合力矩最大值提高；其二是试验时ΔA已经调整足够大，但离合力矩仍过大，致使传动发生不稳定，应将离合力矩最大值降低；

离合力矩最大值的提高与降低的方法是：

增加或减少镶入滑差主动轴与滑差从动轴的永磁铁的数量；或者，增加或减少镶入的永磁铁的圆周直径；

当提高离合力矩最大值时，增加滑差主动轴与滑差从动轴的直径，同时增加永磁体的数量及排布直径；或直接增加永磁体的数量及排布直径；

当降低离合力矩最大值时，减少滑差主动轴与滑差从动轴的直径，同时减少永磁体的数量及排布直径；或直接减少永磁体的数量及排布直径；

以上所述增加与减少永磁体时，保证永磁体圆周排列的均匀性，且永磁体分别在滑差主动轴与滑差从动轴端面上的分布圆周大小相等。

采用上述技术方案，使本发明具有以下特点：

1、离合器体积小，可同时在一个试验装置上安装数十个离合器，同时对数十个零件进行耐久、寿命试验；

2、力矩离合采用磁性偶合方式，无磨损、离合重复精度好；

3、磁性偶合力矩调节方向为传动轴向，通过调节偶合距离ΔA即可无级调整离合力矩；

4、磁性零件采用永磁体(建议采用铝铁硼)，既减小了体积又避免了采用电磁体的能量损耗。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构纵向剖视示意图；

图2为本发明中的滑差主动轴及滑差从动轴的端面结构示意图。

图中标记为：

1、微型电机，2、电机接头，3、力矩调节盘，4、滑差主动轴，5、永磁体，6、轴承座，7、轴承，8、输出轴，9、滑差从动轴，10、离合器座，11、被试验零件，12、紧定螺钉。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1、图2所表达的是本发明的结构，本发明首先提供的是一种可调耦合力矩的滑差离合器，包括微型电机1、电机接头2、离合器座10及输出轴8，所述微型电机1和输出轴8均固定在离合器座10上，被试验零件11与所述的输出轴8固定连接。

为了解决在本说明书背景技术中所述的现有技术存在的问题，实现本发明的目的，采取以下的技术方案：

本发明所提供的可调耦合力矩的滑差离合器如图1所示：

其中所示的电机接头2上设滑差主动轴4，滑差主动轴4与电机接头2的螺纹连接，再与微型电机1连接后固定在离合器座10的右端，组成旋转主动体；

所述的输出轴8上设滑差从动轴9，滑差从动轴9通过轴承7与轴承座6和输出轴8连接后固定在离合器座10的左端，组成旋转被动体。

所述的滑差主动轴4与滑差从动轴9同轴分布，两者相对的端面之间设有一个间隙，所述的两端面为异性磁极，产生吸合力。

以上所述的滑差主动轴4与滑差从动轴9的两个相对的端面之间的间隙为ΔA。

按图中所示，在离合器座10左右端分别装好了相互分离间距为ΔA的旋转主动体和旋转被动体。离合器座10保证了旋转主动体和旋转被动体的同心。当微型电机1工作，带动旋转主动体旋转时，在磁场的吸引力的作用下，旋转被动体会跟随旋转，并带动被试验零件11旋转。当被试验零件11的负载大于设定值或被卡死时，旋转主动体的磁场力不足以带动旋转被动体旋转，则产生滑差分离。

上述技术方案，使离合器体积小，可同时在一个试验装置上安装数十个离合器，同时对数十个零件进行耐久、寿命试验；力矩离合采用磁性偶合方式，无磨损、离合重复精度好；磁性偶合力矩调节方向为传动轴向，通过调节偶合距离ΔA即可无级调整离合力矩。

下面是本发明的可调耦合力矩的滑差离合器的结构具体实施示例：

一、滑差主动轴4在电机接头2上的紧固结构：

本发明所述的滑差主动轴4通过螺纹连接结构与所述电机接头2连接，并通过紧定螺钉12紧固。

螺纹连接结构是方便进行调节，只要将滑差主动轴4与电机接头2相对旋转，就可以改变其相对轴向位置，也即改变ΔA的大小。更进一步说，改变了离合器的耦合力矩，实现无级调节的目的。

在离合器的耦合力矩调节至合适的大小后，为保持其不变，需要用紧定螺钉12将两者紧固。

二、磁极的设置：

如图2所示，本发明所述的两端面为异性磁极的具体结构为：分别在滑差主动轴4与滑差从动轴9的两个相对的端面上，镶有永磁铁5，且在两个相对的端面上，所述永磁铁5的磁极相反。

分别镶于滑差主动轴4和滑差从动轴9端上的永磁体5排列方式如图2所示。值得注意的是：镶于滑差主动轴4或滑差从动轴9每个永磁体5对外面的磁极性应相同，即：如果是S极则所有永磁体均是S极，反之亦然，且滑差主动轴4与滑差从动轴9的对外极性相反，即：如零件4的对外极性为S则零件9的对外极为N，反之亦然。

图中所示为，滑差从动轴9的S极朝向滑差主动轴4，滑差主动轴4的N极朝向滑差从动轴9。也可以将其极性对调。

上述结构的设置，使滑差主动轴4与滑差从动轴9产生磁性吸力，实现力矩的传递。

磁性零件永磁铁5，采用永磁体，一般采用铝铁硼，既减小了体积又避免了采用电磁体的能量损耗。

三、永磁铁5的设置：

在本发明所述的滑差主动轴4及滑差从动轴9的端面上，所述的永磁铁5设有多个，且按与滑差主动轴4或滑差从动轴9的回转轴线同轴的圆周分布。

上述圆周分布的结构，使得滑差主动轴4或滑差从动轴9上的永磁铁5，在旋转的任意位置，都能产生吸合的作用。

永磁体5的排布如图2所示。提高力矩最大值时可增加滑差主动轴4和滑差从动轴9的直径，同时增加永磁体5的个数或排布直径。降低力矩最大值时可减少滑差主动轴4和滑差从动轴9的直径或直接减少永磁体5的个数或排布直径。值得注意的是，增加与减少永磁体5都应保证永磁体圆周排列的均匀性。且要使两个端面上的分布圆周直径相等，否则无法产生磁性吸引力。

四、力矩调节盘3的设置：

本发明所述的滑差主动轴4上设有力矩调节盘3。

在调节ΔA时，只需旋转力矩调节盘3，带动滑差主动轴4的旋转，实现其轴向的移动。

五、输出轴8的安装结构：

本发明所述的输出轴8通过轴承7及轴承座6固定在所述的离合器座10上。

本发明还提供了上述可调耦合力矩的滑差离合器的离合力矩调整方法，其发明目的与上述技术方案是相同的。

所述的离合力矩调整方法的技术方案为：

离合力矩的调整：

被试验部件11的品种不同，或品种相同但型号不同时，要求的离合力矩可能是不同的。

将力矩仪同轴接入输出轴8，接同电源使微型电机1旋转，输出轴8开始有力矩输出；缓慢地旋转力矩调节盘3，使ΔA变大或变小，此时输出轴8的输出力矩也随着变大或变小；

当输出力矩正好达到技术要求值时，切断微型电机1的电源，使其停止转动，用紧定螺钉12锁紧滑差主动轴4与电机接头2；

离合力矩最大值的调整：当ΔA尽可能小且滑差主动轴4与滑差从动轴9不产生摩擦时的输出力矩为离合力矩最大值，在以下两种情况下离合力矩最大值需要进行调整：其一是离合力矩最大值小于技术要求值时，应将离合力矩最大值提高；其二是试验时ΔA已经调整足够大，但离合力矩仍过大，致使传动发生不稳定，应将离合力矩最大值降低；

离合力矩最大值的提高与降低的方法是：

增加或减少镶入滑差主动轴4与滑差从动轴9的永磁铁5的数量；或者，增加或减少镶入的永磁铁5的圆周直径；

当提高离合力矩最大值时，增加滑差主动轴4与滑差从动轴9的直径，同时增加永磁体5的数量及排布直径；或直接增加永磁体5的数量及排布直径；

当降低离合力矩最大值时，减少滑差主动轴4与滑差从动轴9的直径，同时减少永磁体5的数量及排布直径；或直接减少永磁体5的数量及排布直径；

以上所述增加与减少永磁体5时，保证永磁体5圆周排列的均匀性，且永磁体5分别在滑差主动轴4与滑差从动轴9端面上的分布圆周大小相等。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。