[发明专利]一种啮合面积可调式异步磁力变矩器及其调速方法

权利要求书

1.一种啮合面积可调式异步磁力变矩器，包括外转子总成、内转子总成和调速装置总成组成，其特征在于：所述调速装置总成由三组完全相同的调速机构组成，调速机构沿着从动轴周向相隔120°均匀分布，每组调速机构由一个微型电机、一个减速机构、两个单头螺纹丝杠组成；微型电机安装在内转子总成的从动轴上，减速机构安装在微型电机的输出轴上，微型电机转动通过减速机构驱动左右单头螺纹丝杠转动，左右单头螺纹丝杠的螺纹端分别与内转子总成中的内转子左右基体螺纹连接，由于左右单头螺纹丝杠的螺纹旋向相同，但转动方向相反，当单头螺纹丝杠绕自身轴线旋转时，内转子总成中的内转子左右基体将会沿磁力联轴器从动轴相向或相背移动，从而同时改变两组永磁体与铜条之间的啮合面积，改变气隙磁场强度大小，实现不同转速、转矩的输出。

2.如权利要求1所述的一种啮合面积可调式异步磁力变矩器，其特征在于：所述的外转子总成和内转子总成组成的传动机构，为圆筒式异步磁力联轴器，外转子总成与主动轴连接，内转子总成与从动轴连接，外转子总成由套筒                                               、外转子基体、左支承盘、右支承盘、左永磁体、右永磁体和螺栓组成，左支承盘安装在主动轴上，左端通过螺钉与套筒固定在一起，右支承盘安装在套筒上，外转子基体两端分别通过螺栓与左右支承盘连接，左永磁体和右永磁体按N极、S极偶数相间紧密排列粘装在外转子基体的内表面上；其内转子总成由内转子左基体、内转子右基体、左铜条、右铜条和套筒组成，左铜条和右铜条分别嵌入两端面开槽的内转子左右基体内，周向用铜包层包围，形成电流回路；内转子左基体、内转子右基体安装在从动轴上形成间隙配合，能够沿从动轴轴向左右移动，内转子右基体与安装在从动轴上的套筒通过螺钉连接，左铜条和右铜条分别与左永磁体和右永磁体正对。

3.如权利要求1所述的一种啮合面积可调式异步磁力变矩器，其特征在于：所述的减速机构中包括两个左右对称的大锥齿轮，小锥齿轮通过平键连接安装在微型电机的输出轴上，微型电机带动小锥齿轮转动，小锥齿轮驱动大锥齿从而使得左单头螺纹丝杠和右单头螺纹丝杠转动。

4.如权利要求1所述的一种啮合面积可调式异步磁力变矩器，其特征在于：所述的左单头螺纹丝杠和右单头螺纹丝杠的螺纹端的螺纹都采用梯形螺纹，螺纹螺距值为1.5mm。

5.如权利要求1所述的一种啮合面积可调式异步磁力变矩器的调速方法，其特征在于：若左单头螺纹丝杠和右单头螺纹丝杠的螺纹旋向均为右旋，在左永磁体与左铜条、右永磁体与右铜条完全啮合的情况下，当微型电机顺时针正转带动小锥齿轮时，减速机构中的左大锥齿轮和右大锥齿轮通过齿轮啮合转动，从而带动左单头螺纹丝杠和右单头螺纹丝杠转动，通过螺旋副使得内转子左基体向右运动，内转子右基体向左运动，左永磁体与左铜条、右永磁体与右铜条之间的啮合面积减小，气隙磁场作用力变小，输出扭矩变小，直至内转子左基体运至右极限位置，内转子右基体运动至左极限位置，左永磁体与左铜条、右永磁体与右铜条之间的啮合面积最小，气隙磁场强度最小；此时，微型电机逆时针反转带动小锥齿轮，内转子左基体向左运动，内转子右基体向右运动，外转子左永磁体与内转子左铜条、外转子右永磁体与内转子右铜条之间的啮合面积逐渐增大，气隙磁场作用力变大，输出扭矩变大，直至内转子左基体运至左极限位置，内转子右基体运动至右极限位置，此时左永磁体与左铜条、右永磁体与右铜条之间的啮合面积最大，气隙磁场强度最大，若左单头螺纹丝杠和右单头螺纹丝杠的螺纹旋向均为左旋，则与之相反。