[发明专利]一种压电驱动式液粘-永磁复合传动装置

权利要求书

1.一种压电驱动式液粘-永磁复合传动装置，其特征在于：包括箱体、液粘传动装置和永磁传动装置；

液粘传动装置包括同轴安装在箱体中的动力输入装置和动力输出装置；

动力输入装置包括输入轴、输入装置膜厚调节单元和主动摩擦片组；主动摩擦片组包括N个同轴套设在输入轴外缘的主动摩擦片，N为正整数；每个主动摩擦片均随输入轴同步转动，且沿输入轴外缘轴向移动；

动力输出装置包括输出轴、输出装置膜厚调节单元、被动鼓和被动摩擦片组；被动摩擦片组包括N个被动摩擦片，被动摩擦片与主动摩擦片间隔设置；主动摩擦片和相邻的被动摩擦片之间填充油膜，构成液粘传动摩擦副，共形成N组液粘传动摩擦副；被动摩擦片的外圆周与被动鼓连接，带动被动鼓同步转动且能沿被动鼓轴向移动；被动鼓通过被动盘与输出轴相连接；

输入装置膜厚调节单元和输出装置膜厚调节单元均为压电驱动装置，压电驱动装置包括N个压电片，每组液粘传动摩擦副对应一个能通电的压电片；

永磁传动装置包括N个永磁体和N个电枢绕组，永磁体和相邻的电枢绕组构成永磁传动副；永磁体内置在主动摩擦片内，电枢绕组内置在被动摩擦片内；位于被动摩擦片内的线圈与外部交流电源相连接；

输入装置膜厚调节单元包括输入轴压电片、输入轴压电片盘、输入轴弹簧和输入轴活塞；输入轴活塞空套在输入轴中部，输入轴活塞的外环端面与邻近的主动摩擦片或被动摩擦片贴合；输入轴弹簧套装位于输入轴活塞与输入轴弹簧压盘之间；

输出装置膜厚调节单元包括输出轴压电片、输出轴压电片盘、输出轴弹簧和输出轴活塞；输出轴活塞空套在输出轴中部，输出轴活塞的外环端面与邻近的主动摩擦片或被动摩擦片贴合；输出轴弹簧套装位于输出轴活塞与输出轴弹簧压盘之间；

输入轴压电片盘和输出轴压电片盘的数量之和为N-2个，间隔布设在N组液粘传动摩擦副之间，且邻近被动摩擦片；输入轴压电片盘和输出轴压电片盘均能带动被动鼓同步转动且能沿被动鼓轴向移动；

每个输入轴压电片盘和输入轴活塞中均嵌套有一个输入轴压电片；每个输出轴压电片盘和输出轴弹簧中嵌套有一个输出轴压电片；所有输入轴压电片和所有输出轴压电片共同构成N个压电片；压电片连接交流电源，在逆压电效应的作用下，压电片产生机械变形，驱动被动摩擦片向主动摩擦片轴向移动，实现摩擦副间隙大小的微量调节。

2.根据权利要求1所述的压电驱动式液粘-永磁复合传动装置，其特征在于：当输入轴压电片与输出轴压电片同时通电后，均发生形变，压缩输入轴弹簧和输出轴弹簧，带动输入轴活塞与输出轴活塞相向或相背移动，进而调节摩擦副中的油膜厚度，油膜厚度变化量δ的计算公式为：

式中：n₁为输入轴压电片数量；n₂为输出轴压电片数量；c₁为输入轴压电片的弹性模量；d₁为输入轴压电片压电常数，由压电片材料决定；U₁为输入轴压电片连接电源的输出电压；k₁为输入轴弹簧的弹性因数；c₂为输出轴压电片的弹性模量；d₂为输出轴压电片压电常数；U₂为输出轴压电片连接电源的输出电压；k₂为输出轴弹簧的弹性因数。

3.根据权利要求1所述的压电驱动式液粘-永磁复合传动装置，其特征在于：包括冷却装置，冷却装置包括冷却水盘和冷却水通道；冷却水盘的数量不超过N个，冷却水盘布设在N组摩擦副之间，且邻近主动摩擦片；每个冷却水盘均能随输入轴同步转动，且沿输入轴外缘进行轴向移动；冷却水通道设置在输入轴中，与冷却水盘相连通。

4.根据权利要求1所述的压电驱动式液粘-永磁复合传动装置，其特征在于：输入轴中内置有工作油输入通道和电路通道一，工作油输入通道用于向摩擦副提供工作油；输出轴中内置有电路通道二；被动鼓中内置有电路通道三、工作油输出通道和冷却水输出通道；电路通道一、电路通道二和电路通道三均用于容纳通电导线。

5.根据权利要求1所述的压电驱动式液粘-永磁复合传动装置，其特征在于：箱体与被动鼓之间设置有密封的隔塞，将箱体分隔为工作油箱和冷却水箱，其中，工作油输出通道的出油口指向工作油箱，冷却水输出通道的出水口指向冷却水箱。