本发明属于扭矩传递设备,尤其涉及一种非接触扭矩传递装置及离合器、变速器。
背景技术:
1、汽车或拖拉机等运输机械的离合器靠静摩擦力传递扭矩,其优点是正常工作状况下没有功率损耗;其缺点是在结合的过程中,前后轴转速相差较大时会带来冲击,并存在较大的磨损。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种非接触扭矩传递装置,以动力中断时,通过电磁传递扭矩,解决前后轴因为转速差造成冲击大的问题。
2、为了实现本发明的目的,本发明公开了一种非接触扭矩传递装置,包括供磁结构和感应结构,所述供磁结构包括导磁基体和设置于导磁基体上的线圈,所述导磁基体一侧设置有第一支撑架,所述第一支撑架连接有第一转轴;所述感应结构包括导磁基环和导电体环,所述导磁基环上安装有第二支撑架,所述第二支撑架连接有第二转轴。根据电磁学知识,带电导体相对于磁场运动时,会在导体内产生感应电流,该感应电流同时反作用于磁场,以电磁力的形式阻碍磁场运动。该电磁力用在旋转部件上时,则是反向扭矩。本发明利用了这种反向扭矩,在离合器接合前,把前后轴的转速差降低到离合器及整个系统设计要求的可接受范围内。
3、作为上述技术方案的进一步改进:
4、所述导磁基环包括环体和围绕环体均匀布置的若干轴向通孔,所述轴向通孔和环体外圆设置有气隙。气隙尺寸为该装置可实现非接触旋转的可加工最小距离。
5、所述导电体环包括两个圆环和设置于两个圆环之间的导电体圆柱,所述导电体圆柱设置于轴向通孔内。
6、本发明还公开了一种离合器,使用所述的非接触扭矩传递装置,包括离合输入轴、离合器左端、离合输出轴和离合器右端,所述离合输入轴、离合器左端和感应结构同轴固定连接,所述离合输出轴、离合器右端和供磁结构同轴固定连接。
7、该离合器的使用方法,包括以下步骤:
8、s11、离合器分离,离合器左端和离合器右端分离,离合输入轴和离合输出轴动力断开;
9、s12、供磁结构的线圈通电,离合输入轴的动力通过感应结构带动转动供磁结构传输给离合输出轴;
10、s13、离合器左端和离合器右端转速差处于阈值时,将离合器左端和离合器右端结合,并断开线圈的供电。
11、本发明还公开了一种变速器,使用所述的非接触扭矩传递装置,包括离合输入轴、离合器左端、离合器右端、离合输出轴、附加主动齿轮、附加被动齿轮和动力输出轴,所述离合输入轴、离合器左端和感应结构同轴固定连接,所述离合输出轴与离合器右端相连,所述附加主动齿轮和供磁结构固定连接,所述附加主动齿轮和附加被动齿轮啮合,所述离合输出轴上设置有若干主动齿轮和同步器,所述主动齿轮通过同步器与离合输出轴进行固定传输,所述动力输出轴上设置有与主动齿轮啮合配合的从动齿轮,所述附加被动齿轮设置于动力输出轴上。
12、作为上述技术方案的进一步改进:
13、还包括差速器,所述差速器通过第一传动齿轮与动力输出轴上的第二传动齿轮啮合传动。
14、该变速器的使用方法,包括以下步骤:
15、s21、换挡前,离合器左端和离合器右端结合,动力通过离合输入轴传输至离合输出轴;
16、s22、换挡时,离合器左端和离合器右端分离,同步器将设定主动齿轮与离合输出轴相连,离合输入轴和离合输出轴动力断开,供磁结构的线圈通电,离合输入轴的动力通过感应结构带动转动供磁结构传输给离合器输出轴;
17、s23、离合器左端和离合器右端转速差处于阈值时,将离合器左端和离合器右端结合,并断开线圈的供电。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
19、本发明的非接触扭矩传递装置,采用电磁力进行扭矩传输,结构简单,无磨损,使用寿命长。在离合器和变速器中使用,可有效避免前后两轴出现转速差时造成的冲击。
1.一种非接触扭矩传递装置,其特征在于,包括供磁结构(4)和感应结构(3),所述供磁结构(4)包括导磁基体(41)和设置于导磁基体(41)上的线圈(42),所述导磁基体(41)一侧设置有第一支撑架(43),所述第一支撑架(43)连接有第一转轴(44);所述感应结构(3)包括导磁基环(31)和导电体环(32),所述导磁基环(31)上安装有第二支撑架(33),所述第二支撑架(33)连接有第二转轴(34)。
2.根据权利要求1所述非接触扭矩传递装置,其特征在于,所述导磁基环(31)包括环体(311)和围绕环体(311)均匀布置的若干轴向通孔(312),所述轴向通孔(312)和环体(311)外圆设置有气隙(313)。
3.根据权利要求1所述非接触扭矩传递装置,其特征在于,所述导电体环(32)包括两个圆环(321)和设置于两个圆环(321)之间的导电体圆柱(322),所述导电体圆柱(322)设置于轴向通孔(312)内。
4.一种离合器,使用如权利要求1至3中任一所述的非接触扭矩传递装置,其特征在于,包括离合输入轴(1)、离合器左端(2)、离合输出轴(6)和离合器右端(5),所述离合输入轴(1)、离合器左端(2)和感应结构(3)同轴固定连接,所述离合输出轴(6)、离合器右端(5)和供磁结构(4)同轴固定连接。
5.一种基于权利要求4的离合器的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
6.一种变速器,使用如权利要求1至3中任一所述的非接触扭矩传递装置,其特征在于,包括离合输入轴(1)、离合器左端(2)、离合器右端(5)、离合输出轴(6)、附加主动齿轮(9)、附加被动齿轮(13)和动力输出轴(11),所述离合输入轴(1)、离合器左端(2)和感应结构(3)同轴固定连接,所述离合输出轴(6)与离合器右端(5)相连,所述附加主动齿轮(9)和供磁结构(4)固定连接,所述附加主动齿轮(9)和附加被动齿轮(13)啮合,所述离合输出轴(6)上设置有若干主动齿轮(8)和同步器(7),所述主动齿轮(8)通过同步器(7)与离合输出轴(6)进行固定传输,所述动力输出轴(11)上设置有与主动齿轮(8)啮合配合的从动齿轮(12),所述附加被动齿轮(13)设置于动力输出轴(11)上。
7.根据权利要求6所述的变速器,其特征在于:还包括差速器(14),所述差速器(14)通过第一传动齿轮(15)与动力输出轴(11)上的第二传动齿轮(16)啮合传动。
8.一种基于权利要求6的变速器的使用方法,其特征在于,包括以下步骤: