一种磁传动直线-旋转传动机构制造技术

本发明专利技术公开一种磁传动直线

【技术实现步骤摘要】
一种磁传动直线
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旋转传动机构


[0001]本专利技术属于工程应用领域，涉及一种转换机构，特别是涉及一种磁传动直线
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旋转传动机构。

技术介绍

[0002]直线
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转动转换机构的主要目的是实现低速直线运动和高速转动之间的变换，以达到工程应用的需求。常见的工程应用场景包括地铁车门通过电机旋转带动丝杠螺母直线运动从而达到开关门的动作；在海浪发电中，通过将海水的上下直线运动转换为高速转动可以将海水机械能转换为电能加以利用。目前直线
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转动转换机构主要包括机械式和磁传动两种：
[0003](一)机械式直线
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转动转换机构，其包括丝杠螺母和齿轮齿条两种形式。丝杠螺母由旋转螺母和丝杠组成(T形丝杠或者滚阻丝杠)，螺母发生转动时带动丝杠直线运动，或者将扭转力矩转化为轴向力，具有高精度、高效率和可逆性等特点。齿轮齿条则是齿条的直线运动和齿轮转动之间的转换，通过调整齿轮的齿数可以获得不同的直线
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转动变化比率。本质上二者均是完成低速直线往复运动和高速扭转运动之间的转换，是目前应用较广的直线
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转动转换机构。机械式传动系统通过挤压力进行运动传递，具有较高的精度和更随性，但是目前方案仍然存在以下的缺点：
[0004](1)无法适应冲击载荷，因为机械式通过接触力传递运动，当施加冲击载荷时，接触力容易使得接触点产生压溃破坏，造成整个机构的破坏；
[0005](2)直动件和转动件之间的摩擦力将会影响传递的效率，同时因为接触的存在需要进行润滑，这不便于后期的使用和维护；
[0006](3)无法适应海洋环境，海水具有高腐蚀性，机械式部件容易产生腐蚀，而直动件和转动件的接触点因为接触应力的交替出现，使得传统的防腐涂层无法有效防止腐蚀；
[0007](4)传动比固定不可调，当机械式直线
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转动转换机构加工完成后无法调整传动参数。
[0008](二)磁传动式直线
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转动转换机构，其采用磁传动替代原有丝杠螺母机/齿轮齿条机构。磁传动直线
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转动转换机构的直动件和旋转件均由螺旋永磁体组成，具有相同的升程。当直动件产生直线位移时，转动件会受到扭转力矩而跟随产生扭转运动，传动的比率与螺旋永磁体的螺旋升程成反比；反之，当转动件产生扭转运动时，直动件受到推力而跟随产生直线运动。磁传动式直线
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转动转换机构通过非接触的磁力传递运动，具有过载保护、无摩擦等优点。但是目前方案仍然存在以下的缺点：
[0009](1)螺旋永磁体目前没有成熟的商用产品，一般采用的是将永磁体离散化后嵌入或者粘接在圆柱体上以模拟螺旋永磁体，加工成本高；
[0010](2)当直动件和转动件确定后，螺旋永磁体的升程即确定无法更改，结构参数固定不可调，在面对变载荷外界环境时，该机构将无法保证最佳工作区间工作。
[0011]综上所述，现有的机械式以及磁传动式直线
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转动转换机构均存在结构参数不可
调节的问题，从而无法适应不同的外界载荷，因此，有必要对此进行改进。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种新型的磁传动直线
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旋转传动机构，可通过调整永磁体安装件的位置改变螺旋永磁体的升程，进而改变转动件的转动速度，使得该机构可以通过调整参数而适用于不同的外界载荷，以解决上述现有直线
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转动转换机构存在的结构参数不可调节的问题。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0014]本专利技术提供一种磁传动直线
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旋转传动机构，包括：
[0015]底座；
[0016]直动件，所述直动件包括直动导杆和设置于所述直动导杆外周的第一永磁体安装件；所述直动导杆设置于所述底座上表面，且所述直动导杆能够沿其自身轴向移动，所述第一永磁体安装件上设置有呈螺旋排布的第一永磁体；
[0017]旋转件，所述旋转件包括套设于所述直动导杆的外周的第二永磁体安装件，所述第二永磁体安装件上设置有呈螺旋排布的第二永磁体，所述第二永磁体安装件能够绕所述直动导杆的轴向转动；
[0018]所述第一永磁体安装件和所述第二永磁体安装件中的至少一者设置为变升程单元，所述变升程单元包括具有弹性的螺旋状安装带和安装带伸缩机构，所述螺旋状安装带上设置有呈螺旋排布的所述第一永磁体或所述第二永磁体，所述螺旋状安装带的至少一端与所述安装带伸缩机构连接，所述安装带伸缩机构用于挤压或拉伸所述螺旋状安装带，以调节所述螺旋状安装带的升程。
[0019]可选的，所述第二永磁体安装件设置为所述变升程单元；所述第一永磁体安装件固定于所述直动导杆外周。
[0020]可选的，所述第一永磁体安装件与所述直动导杆一体成型，所述第一永磁体嵌置于所述第一永磁体安装件上。
[0021]可选的，所述安装带伸缩机构包括：
[0022]法兰盘，所述法兰盘通过法兰座滑动安装于所述底座的上表面；所述法兰盘设置有两个，且两个所述法兰盘相对设置，所述直动导杆的两端分别贯穿两个所述法兰盘设置，所述螺旋状安装带的两端分别通过转动轴承与一所述法兰盘转动连接；
[0023]伸缩驱动，所述伸缩驱动与所述法兰座连接，以驱动两所述法兰座相互靠近或相互远离。
[0024]可选的，任意一所述法兰座均连接有一所述伸缩驱动。
[0025]可选的，所述伸缩驱动为伸缩气缸、伸缩液压缸、电动伸缩杆或配置有电机的丝杆，所述丝杆与所述法兰座螺纹连接。
[0026]可选的，所述底座上开设有平行于所述直动导杆的滑槽，所述法兰座上设置有与所述滑槽滑动配合的滑块。
[0027]可选的，所述直动导杆包括依次连接设置的第一节导杆、第二节导杆和第三节导杆，所述第一永磁体安装件固定于所述第二节导杆；所述第一节导杆和所述第三节导杆分别与两个所述法兰盘滑动配合。
[0028]可选的，所述第一节导杆和所述第三节导杆均通过直线轴承与对应的所述法兰盘滑动配合；所述直线轴承安装于所述法兰盘上。
[0029]可选的，所述螺旋状安装带展开后呈矩形带状结构，所述矩形带状结构的外表面沿其长度方向设置有两列所述第二永磁体。
[0030]可选的，所述第二永磁体为圆柱状永磁体。
[0031]可选的，所述螺旋状安装带为弹性材质制作而成。比如采用弹簧钢制作。
[0032]可选的，所述第一永磁体安装件和所述第二永磁体安装件均设置为所述变升程单元。
[0033]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0034]本专利技术提出的磁传动直线
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旋转传动机构，基于磁传动原理，实现直动件的直线运动与旋转件的旋转运动之间的转换，通过将直动件或旋转件中至少一者的螺旋永磁体设置为升程可调的结构，可通过调整永磁体安装件的位置改变螺旋永磁体的升程，进而改变旋转件的转动速度。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁传动直线
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旋转传动机构，其特征在于，包括：底座；直动件，所述直动件包括直动导杆和设置于所述直动导杆外周的第一永磁体安装件；所述直动导杆设置于所述底座上表面，且所述直动导杆能够沿其自身轴向移动，所述第一永磁体安装件上设置有呈螺旋排布的第一永磁体；旋转件，所述旋转件包括套设于所述直动导杆的外周的第二永磁体安装件，所述第二永磁体安装件上设置有呈螺旋排布的第二永磁体，所述第二永磁体安装件能够绕所述直动导杆的轴向转动；所述第一永磁体安装件和所述第二永磁体安装件中的至少一者设置为变升程单元，所述变升程单元包括具有弹性的螺旋状安装带和安装带伸缩机构，所述螺旋状安装带上设置有呈螺旋排布的所述第一永磁体或所述第二永磁体，所述螺旋状安装带的至少一端与所述安装带伸缩机构连接，所述安装带伸缩机构用于挤压或拉伸所述螺旋状安装带，以调节所述螺旋状安装带的升程。2.根据权利要求1所述的磁传动直线
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旋转传动机构，其特征在于，所述第二永磁体安装件设置为所述变升程单元；所述第一永磁体安装件固定于所述直动导杆外周。3.根据权利要求2所述的磁传动直线
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旋转传动机构，其特征在于，所述第一永磁体安装件与所述直动导杆一体成型，所述第一永磁体嵌置于所述第一永磁体安装件上。4.根据权利要求2或3所述的磁传动直线
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旋转传动机构，其特征在于，所述安装带伸缩机构包括：法兰盘，所述法兰盘通过法兰座滑动安装于所述底座的上表面；所述法兰盘设置有两个，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲华燕，孙智，罗均，赵晶雷，曹喜军，元书进，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：