专利名称：磁耦发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以磁体为载体，以磁力为动力源的回转式磁耦发动机。本实用新型是根据磁体同性相斥、异性相吸的特性，构造一种回转式磁耦发动机，利用磁耦副的相对旋转运动输出动力。本实用新型还涉及磁耦发动机中的磁耦副。
在回转式磁耦发动机中，就其可见的现象而言，磁耦转子包括滑移磁耦转子带动主轴作径向转动，磁耦定子包括滑移磁耦定子只能沿轴向滑动而不能作径向转动，惟就磁耦转子包括滑移磁耦转子转动的实质而言，系磁耦副即磁耦转子包括滑移磁耦转子与磁耦定子包括滑移磁耦定子的相对旋转运动；在辊筒式磁耦发动机中，就可见的现象而言，磁耦转子带动主轴作径向转动，磁耦定子只能沿轴向或横向滑动，惟就磁耦转子包括滑移磁耦转子转动的实质而言，系磁耦副即磁耦转子与磁耦定子的相对旋转运动；在往复式磁耦发动机中，就可见的现象而言，活塞磁耦相当于磁耦转子，带动曲轴作径向转动，气缸磁耦相当于磁耦定子，只能沿轴向滑动，惟就其实质而言，系磁耦副即活塞磁耦与气缸磁耦的相对往复运动。
由于本实用新型所述的磁耦发动机目前并无其他现有技术或实施例可以比照，故只能先以一套磁耦副与进给机构构成的最简单的发动机尝试尽可能详细说明本实用新型，再论及多套磁耦副串联的或多轴星形并联的较大功率的磁耦发动机。
由于本实用新型涉及的磁耦发动机整体结构的任何部位确实不可见接续动力源的端口而易将其误解为“永动机”，大多可能因为对本实用新型选用材料的特性稍欠了解。与本实用新型有关的磁耦的“能”的存续方式其实不啻于较为独特的蓄能“器”，与一般意义上的蓄电池相比，从本质上说，当然也是显有异同的。但既然蓄电池蓄“电能”为可能，磁耦蓄“磁能”亦殊无可怪；而且，“磁”的本源即为“电”，本实用新型所应用的磁耦片经充磁后而“蓄磁”，其实与蓄电池经充电后的“蓄电”并无大异。明乎此，当不会再将本实用新型误解为“永动机”。
现行的发动机结构复杂，体积庞大，且多以燃油为动力源，污染严重；而以可充电的蓄电池为可移动动力源的电动机，除充电时间长外，成本高昂。
本实用新型所述的磁耦发动机系一独立的动力系统，无需经常性易耗能源，如燃油、电力、天然气或其他可燃物。利用磁力为动力源，显然比可充电蓄电池更为经济，从环保角度言，也更为洁净。与目前所知的蓄电池相比，磁体的磁力在较长的时间内基本无衰减，故能耗极低。
本实用新型所述的磁耦发动机的工作原理与既往的任何发动机完全不同，故其结构亦与既往的任何发动机根本不同。本实用新型用途较为广泛，适用于交通如车船的发动机、适用于工作母机如机床的电动机、适用于家用电器如电风扇的微电机、适用于屋宇设备如电梯的卷扬机、适用于电动工具如手提电钻等。
最简单的回转式磁耦发动机的核心部分即动力源部分仅由一片磁耦转子和一片磁耦定子组成，称为基本磁耦副，亦可简称为磁耦副；与基本磁耦副相对的是滑移磁耦副，滑移磁耦副可以沿轴向滑动。根据滑移磁耦副在串联排列中与(基本磁耦副中的)磁耦转子或与(基本磁耦副中的)磁耦定子的相互关系，又可将滑移磁耦副分为定滑磁耦副、双滑磁耦副。
基本磁耦副的特点是磁耦转子与磁耦定子通常不可沿轴向自由滑移，滑移磁耦副的特点是滑移磁耦转子与滑移磁耦定子均可沿轴向自由滑移。
一套基本磁耦副与主轴及进给机构构成最简单的磁耦发动机。多套磁耦副串联可以成为较大功率之磁耦发动机；多轴星形并联则可以成为更大功率之发动机。除星形并联之回转式磁耦发动机有不只一套基本磁耦副外(多数情况下，太阳轴与行星轴各有一个基本磁耦副)，单轴回转式磁耦发动机只有一套基本磁耦副。
一般情况下，基本磁耦副除非不冠以“基本”二字不能与其他性状的磁耦副例如滑移磁耦副明显区别，本实用新型说明书不再标明“基本”字样。
最简单的辊筒式磁耦发动机的动力源部份也仅由一片磁耦转子与一片磁耦定子组成，也可将磁耦片串联。由于辊筒式磁耦发动机与回转式磁耦发动机有较多相同或相似之处，故在说明中较为简单。但辊筒式磁耦发动机与回转式磁耦发动机在动力输出的表现形式上则有较为明显的差异回转式磁耦发动机磁耦转子与磁耦定子的工作面为磁耦片的端面，辊筒式磁耦发动机磁耦转子与磁耦定子的工作面为磁耦片的径面。但在动力输出的表现形式上则有差异回转式磁耦发动机磁耦转子与磁耦定子的工作面为磁耦片的端面，辊筒式磁耦发动机磁耦转子与磁耦定子的工作面为磁耦片的径面。
辊筒式磁耦发动机的磁耦转子相对磁耦定子而言，横截面具有较多变化如圆形、锯齿形、蝶翼形、多边形或星形以及其他形状，适用于不同的进给方式的辊筒式磁耦发动机。
为与回转式磁耦发动机某些部件的序号相区别，辊筒式磁发动机相应部件的序号在相应数字后加A。
与回转式磁耦发动机或辊筒式磁耦发动机相比，往复式磁耦发动机的构造较为复杂，但在应用中，往复式磁耦发动机无论较回转式磁耦发动机或辊筒式磁耦发动机都要少，故其说明亦较为简单。
制造回转式磁耦发动机、辊筒式磁耦发动机的磁耦转子、磁耦定子、往复式磁耦发动机的活塞磁耦或气缸磁耦的磁耦片的材料为天然磁体、永磁体或其他任何磁体。
为便于说明起见，本实用新型采用同极磁耦副说明，但无论是回转式磁耦发动机或辊筒式磁耦发动机还是往复式磁耦发动机的磁耦副均可以为异极磁耦副。因此，在下面的权利要求书中凡同极磁耦副请求保护的任何权利要求均适用于异极磁耦副。除特别说明外，权利保护请求范围相互适用。
在本实用新型说明书或权利要求书中可能出现的“不可导磁至影响主轴的回转”的字样系指不可导磁至主轴；磁力辐射即使透穿屏蔽基亦不可影响主轴回转两层含义。
有关本实用新型的图例说明
图1为最简单的回转式磁耦发动机结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为回转式磁耦发动机串联滑移磁耦副结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为螺杆螺母进给机构示意图；图6为气缸/或油缸活塞进给机构示意图；图7、图8为星形并联回转式磁耦发动机结构示意图；图9为磁耦转子结构示意图，图10为磁耦定子结构示意图；图11为磁耦转子或磁耦定子的装配斜面、凹槽示意图；图12、图13为横向进给的辊筒式磁耦发动机结构示意图，其中图12为工作状态，图13为停止状态；图14、图15为纵向进给的辊筒式磁耦发动机结构示意图，其中图14为工作状态，图15为停止状态；图16为辊筒式磁耦转子横截面变化的其中几种示意图；图17为横向进给的有端面屏蔽基、回转式磁耦副的辊筒式磁耦转子结构示意图，其中图17-1有回转式磁耦转子；图18为横向进给的磁耦定子半环磁耦结构示意图(为可闭合状态图18-1有回转式磁耦定子)；图20为横向进给的磁耦定子半环磁耦结构示意图(为不可闭合状态)；图21为纵向进给的串联磁耦转子结构示意图；图22为纵向进给的磁耦定子示意图；图23为盘碟式及微小型化的磁耦发动机示意图；图24、图25为往复式磁耦发动机结构示意图；图26为装配夹具、导磁板、隔离板结构示意图。
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。第一实施例回转式磁耦发动机最简单的回转式磁耦发动机的核心部份即动力源部份仅由一片磁耦定子和一片磁耦转子组成，称为基本磁耦副，亦可简称为磁耦副；与基本磁耦副相对的是滑移磁耦副，由滑移磁耦转子与滑移磁耦定子组成，滑移磁耦副可以沿轴向滑动。滑移磁耦副有单面滑移磁耦副与双面滑移磁耦副之分，单面滑移磁耦副中的滑移磁耦转子或滑移磁耦定子以单位数表示，双面滑移磁耦副中的滑移磁耦转子或滑移磁耦定子以双位数表示。
一般情况下，说明书在说明磁耦转子时没有标明序号区别滑移磁耦转子即包括滑移磁耦转子，说明磁耦定子时没有标明序号滑移磁耦定子亦已包括了滑移磁耦定子，除非标明序号确指；同样，权利要求书中凡磁耦转子如果没有标明序号即表示已包括滑移磁耦转子，磁耦定子如果没有标明序号亦表示已包括滑移磁耦定子。
根据滑移磁耦副在串联排列中与(基本磁耦副中的)磁耦转子或与(基本磁耦副中的)磁耦定子的相互关系，又可将滑移磁耦副分为定滑磁耦副、双滑磁耦副。
基本磁耦副的特点是磁耦转子与磁耦定子通常不可沿轴向自由滑移，滑移磁耦副的特点是滑移磁耦转子与滑移磁耦定子均可沿轴向自由滑移。
一套基本磁耦副与主轴及进给机构可以构成最简单的磁耦发动机。多套磁耦副串联可以成为较大功率之磁耦发动机；多轴星形并联则可以成为更大功率之发动机。除星形并联之回转式磁耦发动机有不只一套基本磁耦副外(多数情况下，太阳轴与行星轴各有一个基本磁耦副)，单轴回转式磁耦发动机只有一套基本磁耦副。
一般情况下，基本磁耦副除非不冠以“基本”二字不能与其他性状的磁耦副例如滑移磁耦副明显区别，本实用新型说明书不再标明“基本”字样。
如图1、图2所示，磁耦转子8固装或滑套于主轴1上，但滑套于主轴上的磁耦转子8并不能自由滑移。磁耦转子的内孔有键槽与主轴的键相配合，故磁耦转子不能自由作径向转动。磁耦转子通过键传递转矩予主轴。磁耦转子在回转运动中的动态平衡至为重要，因此，单片磁耦转子须满足静平衡条件，而串联于主轴上包括滑移磁耦转子的磁耦转子组合，则须满足动平衡条件，即磁耦转子上各质量的离心力的向量和，以及各离心力偶矩的向量和均应等于零。磁耦转子的磁耦片子块的面积和，应尽量与磁耦定子的磁耦片子块的面积和等大。在可以不使用托架盘30的情况下，磁耦转子的屏蔽基7须有足够刚性带动主轴，且不可导磁至影响主轴的回转。
磁耦定子10滑套于主轴1上，因与定子屏蔽基11联为一体的定子推进套12受到进给机构中的齿条拨叉15的限制，磁耦定子不能作自由轴向滑动，只能在进给机构的约束范围内被动地作轴向进给滑动。磁耦定子的屏蔽基或托架盘30的径圆上开有滑移槽，滑移槽装卡在滑移导轨16上，故磁耦定子虽有大于主轴的内孔亦不可作径向转动，只能沿滑移导轨轴向滑动。磁耦定子的磁耦片子块的面积和，亦应尽量与磁耦转子的磁耦片子块的面积和等大。在可以不使用托架盘的情况下，磁耦定子的屏蔽基须有一定刚性承受磁耦转子8的排斥力，且不可导磁至滑移导轨。
磁耦转子8与磁耦定子10间装有限位装置9。实际上，任何回转式磁耦副中的磁耦转子与磁耦定子间均装有限位装置。限位装置的作用系防止任何磁耦副相对的磁耦片在任何状态下的表面接触。
较大功率的回转式磁耦发动机通常采用多套磁耦副串联于主轴1上的方法满足要求，如图3所示，装配于磁耦转子8与磁耦定子10间的磁耦副为滑移磁耦副，即滑移磁耦转子21，22、滑移磁耦定子19，20。在滑移磁耦转子与滑移磁耦定子之间亦装有限位装置。
滑移磁耦转子21，22或滑移磁耦定子19，20均可沿轴向自由滑动。滑移磁耦转子与滑移磁耦定子之间、滑移磁耦转子或滑移磁耦定子与磁耦转子8或磁耦定子10之间没有任何机械连接使滑移磁耦转子或滑移磁耦定子轴向滑移。滑移磁耦转子或滑移磁耦定子的滑移是在磁耦定子的磁力射线下即排斥力的作用下完成的，即当磁耦定子前移时，磁耦定子的排斥力迫使滑移磁耦副发生位移。
滑移磁耦转子21，22实际上是两片磁耦转子的组合，两面均为磁耦片，一面向磁耦定子10，组成定滑磁耦副，一面向滑移磁耦定子，组成双滑磁耦副；滑移磁耦定子19，20实际上是两片磁耦定子的组合，两面也均为磁耦片，一面向滑移磁耦转子，组成双滑磁耦副，一面向磁耦转子8；组成定滑磁耦副。
无论在主轴1上串联多少滑移磁耦副，根据进给程序的排列规则必须是磁耦定子10→磁耦转子8；或者是磁耦定子10→滑移磁耦转子21，22→磁耦转子8；或者可以是磁耦定子10→滑移磁耦转子21，22→滑移磁耦定子19，20→滑转子21，22→磁耦转子8；还可以是磁耦定子→滑移磁耦转子21，22→滑移磁耦定子19，20→磁耦转子8；也可以是磁耦定子10→滑移磁耦转子21，22→滑移磁耦定子19，20→滑移磁耦转子21，22→滑移磁耦定子19，20→磁耦转子8。
在某些有需要的情况下，滑移磁耦副也可采用单面磁耦片。除非特别注明，本实用新型主要涉及双面滑移磁耦副，但本实用新型绝对未排除回转式磁耦发动机可以采用单面磁耦片的滑移磁耦副。
滑移磁耦转子的屏蔽基，不可导磁至影响主轴1的回转；滑移磁耦定子的屏蔽基，不可导磁至滑移导轨16、进给机构或本体箱4。
托架盘30通常为非导磁材料制造；但从托架盘传递转矩的刚性和强度考虑，托架盘可以任何合适的材料制造，惟不可导磁至影响主轴的回转、也不可导磁至滑移导轨或进给机构。
为了最大限度地达到随机柔性同异步进给的效果及节省磁耦发动机本体箱4的空间，滑移磁耦转子21，22或滑移磁耦定子19，20的屏蔽基应共用一个托架盘30。在有需要的情况下，也可以分用托架盘。
滑移磁耦转子的屏蔽基7或托架盘30的内孔加工有与主轴1适配的键槽，通过键传递转矩带动主轴1转动。滑移磁耦定子屏蔽基11或托架盘的径圆上的滑移槽，装卡于滑移导轨16上。
为了节省磁耦基材，充分利用本体箱4的空间，滑移磁耦转子21，22可以在一整体磁耦片的两面直接加工出互推面29、推力面28，无需再装配屏蔽基7、托架盘30，但滑移磁耦转子21，22的内孔必须固装键环，由键环向主轴1传递转矩，键环应同时有屏蔽及阻磁功能，不可导磁至影响主轴的回转；滑移磁耦定子19，20也可以直接在一整体磁耦片的两面加工出互推面、推力面，无需再装配屏蔽基11、托架盘30，滑移磁耦定子19，20的内孔可以固装套环，套环不可导磁至主轴，故应有屏蔽及阻磁功能；滑移磁耦定子的径圆上则应固装滑移环代替屏蔽基11、托架盘30。滑移环上开有滑移槽可沿滑移导轨16滑动，不可导磁至滑移导轨，故亦应同时有屏蔽及阻磁功能。无论是滑移磁耦转子的键环抑或滑移磁耦定子的套环，均不可影响滑移磁耦副的轴向滑移。
在所有回转式磁耦副相对磁耦片的中间，例如在磁耦转子8与磁耦定子10之间，安装有限位装置9。限位装置滑套于主轴1上，既可作径向转动，也可轴向滑动。在任何回转式磁耦发动机中，所有限位装置均可作径向转动及轴向滑动。限位装置的作用系当进给机构施加的进给力过大或进给速度过快可能损坏磁耦转子或磁耦定子的磁耦表面时，限制磁耦转子的磁耦片表面与磁耦定子的磁耦片表面直接接触、磨擦或撞击。进给机构无论以何种方式施加的进给压力至最大时，限位装置须保证任何磁耦副相对的磁耦片表面在任何状态下不可发生接触。
为了减小磁耦发动机的共振，应尽量缩短磁耦发动机主轴1的长度；缩短磁耦定子包括滑移磁耦转子及滑移磁耦定子的滑移距离。
因此，在有需要的情况下，限位装置9也可在分离式进给机构的作用下沿轴向分离，将磁耦转子8与磁耦定子10向各自相反的方向推开既定的限制距离，同时将由特殊材料制造的磁力隔离片插入磁耦转子与磁耦定子间，截断磁耦转子与磁耦定子的磁力，以此方式操控磁耦发动机工作或停止。采用分离式进给机构的优点是主轴较短，磁耦定子、滑移磁耦转子与滑移磁耦定子的移动距离也较小。当需要重新启动磁耦发动机时，只要抽离隔离片，磁耦转子与磁耦定子的磁力射线再度互相作用即可。
主轴1为一光轴或阶梯形的贯通轴，即主轴的两端至少可以装设在本体箱上或大于本体箱的长度，主轴上加工有键槽或直接加工有花键，承受磁耦转子8包括滑移磁耦转子21，22传递的转矩。主轴的两端由轴承3固定于本体箱4上，轴承法兰盖2则将支承轴承压固于本体箱上。在微小型化或其他有需要的情况下，主轴可以制成如图23-2所示的单通轴69，即主轴的一端在本体箱内。主轴只可作径向转动，不能轴向滑动。
主轴1在本体箱4内的部份为传动轴，本体箱外的部份则为动力输出轴。
进给手柄13、进给齿轮14、进给齿条拨叉15组成磁耦发动机的进给机构，操控磁耦定子10前移或回退。进给机构除了齿轮齿条这一种方式外，还可以其他多种方法达到进给目的。如图5所示，是为螺杆螺母进给机构26；如图6所示，是为气压/或油压的进给机构27；较大功率的磁耦发动机所使用的进给气缸或油缸可以安装在本体箱外。所有的压进式进给机构既可以手动，也可以电机伺服。
本实用新型进给机构可以有多种实施例，如手动进给机构如齿轮齿条式、连杆式、凸轮式等(均可以电机伺服)；机械进给机构如螺杆螺母式等(可以手动、亦可以电机伺服)；电气进给机构如电磁铁式等；其他的进给机构如气压油压式等。
如图9所示，磁耦转子8、滑移磁耦转子21，22(图中未画出)的磁耦片通常由一整体磁耦片装配于屏蔽基7上或以若干磁耦片子块拼装。为了加工及装配的方便，较大功率或面积较大的磁耦转子的磁耦片通常以若干磁耦片子块拼装。磁耦转子的磁耦片上加工有一个或若干个推力面28及互推面29，也可以在每一磁耦片子块上均加工出推力面及互推面。磁耦转子的磁耦片的推力面与磁耦片的旋转轨迹构成一推力角，推力角度值在0°～75°之间，当推力角度值为0°时，推力面与互推面为同一平面的工作面；但在具体的实施例中，优选的推力角度值宜在10°以内。
在推力角小于60°的情况下，磁耦转子的磁耦片可以兼有推力面与互推面，也可以只有推力面而没有互推面。磁耦转子的磁耦片如果没有加工出互推面，则其推力面的径向的缘线兼有互推面的作用。相邻的磁耦片子块之间可以没有间隙，但当推力角度值较大或当磁耦片子块沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时，为了获得最强的磁力，在拼装的相邻磁耦片子块之间，可沿互推面或推力面缘线的侧边嵌贴阻尼薄片。阻尼薄片的作用系阻隔相邻磁耦片相互干扰的磁力射线。推力角度值较大或当磁耦片子块沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时而未采用阻尼薄片的磁耦转子，相邻磁耦片子块的最小间隙通常应不小于或相当于磁耦片互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差。
如图10所示，磁耦定子10、滑移磁耦定子19，20(图中未另外画出)的磁耦片通常由一整体磁耦片装配于屏蔽基11上或以若干小磁耦片子块拼装。为了加工及装配的方便，较大功率或面积较大的磁耦定子的磁耦片通常以若干磁耦片子块拼装。定子的磁耦片上加工有一个或若干个推力面28及互推面29，也可以在每一磁耦片子块上均加工出推力面及互推面。磁耦定子的磁耦片的推力面与磁耦片的旋转轨迹构成一推力角，推力角度值均在0°～75°之间，当推力角度值为0°时，推力面与互推面为同一平面的工作面。但在具体的实施中，优选的推力角度值宜在10°以内。
在推力角小于60°的情况下，磁耦定子的磁耦片子块可以兼有推力面与互推面，也可以只有推力面而没有互推面。磁耦定子的磁耦片如果没有加工互推面，则其推力面的径向的缘线兼有互推面的作用。相邻的磁耦片子块之间可以没有间隙，但当推力角度值较大或当磁耦片子块沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时，为了获得最强的磁力，在拼装的相邻磁耦片子块之间，可沿互推面或推力面缘线的侧边嵌贴有阻尼薄片。阻尼薄片的作用系阻隔相邻磁耦片相互干扰的磁力射线。推力角度值较大或当磁耦片子块沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时而未采用阻尼薄片的磁耦定子，相邻磁耦片子块的最小间隙通常应不小于或相当于磁耦片互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差。
阻尼薄片由导磁材料或非导磁材料制成或由导磁材料和非导磁材料层叠压合而成。
磁耦片子块有两个含义，一个含义是装配意义上的，即完整的磁耦转子或磁耦定子磁耦片即使未加工有推力面，但磁耦片如系由若干等分的或未必等分的小磁耦片拼装，则该等小磁耦片亦为磁耦片子块；另一个含义则是结构意义上的，系指每一推力面即为一子块。本实用新型涉及磁耦片子块的地方，并非确指而为泛指。其中以子块拼装的磁耦副其每一子块的形状为多边形，纵、横截面也为多边形。
同一磁耦副中的磁耦转子与磁耦定子磁耦片上，加工有推力面28子块的数量可以相等也可以不等。惟在实践中，优选的方案是同一磁耦副中的磁耦片上带有推力面的子块的数量不等，即当磁耦转子磁耦片带有推力面的子块数量为N时，同一磁耦副中的磁耦定子磁耦片带有推力面的子块数量最好为N-I或N+1，反之亦然。亦即当磁耦转子的磁耦片带有推力面的子块数量为偶数时，同一磁耦副中的磁耦定子的磁耦片带有推力面子块的数量则可以为奇数。
磁耦片推力面28与磁耦片的旋转轨迹形成的夹角，称为推力角；推力角的邻角是为偏转角。磁耦片的推力角或偏转角对回转式磁耦发动机而言作用等同而且作用非常，磁耦转子包括滑移磁耦转子定向的、不可逆的回转端赖同一磁耦副中的磁耦转子或磁耦定子是否加工有推力角与偏转角。所谓定向的、不可逆的回转，系指磁耦转子包括滑移磁耦转子的回转依照设定的方向回转，且在任何状态下不会发生相反方向的回转。
由于磁耦片推力面28发出的磁力射线与推力面垂直，故当推力角度值为0°时，推力面发出的磁力射线与轴线平行；而当推力角度值大于0°时，推力面发出的磁力射线与轴心不相交，磁耦片推力面的授受力点远距于轴心，在相对回转中只与相对的磁耦片的轴心圆的缘线相切，力点作用在轴心圆的缘线上。推力面的力点既作用于轴心圆的缘线，即形成定向的、不可逆的偏转态势，可轻易克服回转阻力。推力角越大，相对推力越大；推力面越大，绝对推力也越大。偏转角越小，推力角越大，偏转推力越大；偏转角越大，推力角越小，偏转推力越小。正因为同一磁耦副相对磁耦片推力面的作用力点均在对方的轴心圆的缘线上，故当磁耦定子沿轴线接近磁耦转子至工作距离，磁耦定子推力面发出的与轴线构成偏转角的磁力射线与相对的磁耦转子的旋转轨迹形成合力推力夹角，即可轻易使相对的磁耦转子发生定向的即沿推力面发出的磁力射线方向的不可逆回转，或将磁耦转子的相对低速回转运动提高为相对高速的回转运动。同时，磁耦定子推力面发出的磁力射线又与磁耦转子推力面发出的具有反推力量的磁力射线平行相对，相互排斥的力量形成更大的合力推力，迫使磁耦转子沿径向回转的力量增强，足以达到带动主轴1回转的工作状态，也就是说，磁耦副的推力面在推力角不变的状态下产生相对最大的合力推力，带动主轴获得相对最高的转速。
由于磁耦片互推面29与轴线垂直，故其发出的磁力射线与轴线平行，进给中的磁耦定子发出的磁力射线虽将迫使磁耦转子发生转动，却不是必然定向的、不可逆的回转。因此，磁耦片的推力面28是磁耦转子包括滑移磁耦转子或磁耦定子包括滑移磁耦定子最基本也最重要的功能单元，其与磁耦片的旋转轨迹构成的推力角，是磁耦转子包括滑移磁耦转子在磁耦定子包括滑移磁耦定子的作用下发生定向的、不可逆回转的基本条件。如果同一磁耦副的磁耦片都只加工有互推面29而没有加工出推力面，也就是说，同一磁耦副的磁耦片都没有推力角，磁耦转子包括滑移磁耦转子在磁耦定子包括滑移磁耦定子的作用下虽然也发生回转，但回转是不定向的，也有可能是可逆的，即在回转阻力大于回转力时，发生反方向回转。
即使整体磁耦片也应加工出若干推力面28与互推面29，并应在推力角度值较大或当磁耦片子块沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时，沿互推面或推力面缘线的侧边嵌贴阻尼薄片。
同一磁耦片的推力面28的排列方向必须一致。当磁耦片工作面向上时，推力面的排列为右高左低，称为右手定则，反之则为左手定则。每一磁耦副的磁耦片推力面的排列方向及推力角，在推力角度值相同的情况下，可沿轴线重合。以基本磁耦副为例，如果磁耦转子8的推力面采用右手定则排列时，磁耦定子10的推力面亦须采用右手定则排列，反之亦然。不可采用推力面排列方向为右手定则的磁耦转子与推力面排列方向为左手定则的磁耦定子组成磁耦副。其他任何磁耦副的磁耦片推力面排列亦须采用相同的排列规则。
在图11中，磁耦转子或磁耦定子的推力面与互推面处于同一平面上，推力角为0°。
在具体实施例中，磁耦片推力角度值在0°～75°的范围内并无特别限制，因此可以如下状态耦合磁耦转子的推力角为0°，磁耦定子的推力角大于0°；磁耦转子的推力角大于0°，磁耦定子的推力角为0°；磁耦转子的推力角大于0°，磁耦定子的推力角也大于0°；磁耦转子的推力角为0°，磁耦定子的推力角也为0°。
但在实践中，除非必须，回转式磁耦发动机中的任何磁耦副的磁耦片包括滑移磁耦副的磁耦片的推力角度值不宜同时均为0°。
任何磁耦副的磁耦片须以互推面29或推力面28缘线最高点的旋转轨迹为基面，选用厚度一致、各互推面的宽度、各推力面的面积及推力角度值也一致的磁耦片子块拼装成。
磁耦片轴向的内外径面或内外弧面上应加工成装配锥面31以利内外压圈装配。但较厚或面积较大的磁耦片，应在磁耦片轴向的内外径面或内外弧面上加工成阶梯状32或凹槽状33、33-1以利装配。
屏蔽基盘上相应的内外压圈亦当与装配锥面或装配阶梯面相配，惟内外压圈轴向的最大宽度不可超过磁耦片的最大厚度。
屏蔽基系磁耦片的载体，由屏蔽基盘和内外屏蔽圈或内外压圈组成，简称屏蔽基。屏蔽基盘及内外屏蔽圈由导磁材料或非导磁材料制成或由导磁材料与非导磁材料层叠压合而成。并须达致屏蔽磁耦片非工作面磁力射线的效果。所谓非工作面，系指磁耦片推力面28、互推面29以外的其他任何部份。磁耦转子8包括滑移磁耦转子21，22的屏蔽基7，在任何情况下均不可导磁至影响主轴1的回转，磁耦定子10包括滑移磁耦定子10的屏蔽基11，在任何情况下不可导磁至主轴、滑移导轨16或进给机构。为达致理想的屏蔽效果，可在屏蔽基盘的背面安装托架盘30，由托架盘与主轴1或滑移导轨发生接触。从屏蔽基的功能言，任何可以屏蔽磁耦转子或磁耦定子的非工作面磁力射线的装置均为屏蔽基。
磁耦转子8包括滑移磁耦转子21，22的磁板与相对的磁耦定子10包括滑移磁耦定子19，20的磁极可以为同极，例如，当磁耦转子包括滑移磁耦转子的磁极为N极时，相对的磁耦定子包括滑移磁耦定子的磁极也为N极。
磁耦转子8包括滑移磁耦转子的磁极与相对的磁耦定子10包括滑移磁耦定子的磁极也可以为异极，如当磁耦转子包括滑移磁耦转子的磁极为N极时，相对的磁耦定子包括滑移磁耦定子的磁极则为S极。
异极磁耦副与同极磁耦副不同的是，同极磁耦副产生的是推力即斥力，而异极磁耦副产生的是拉力即引力。同极磁耦副的工作面是互推面以及推力面，异极磁耦副的工作面则是互拉面，引力面。与同极磁耦副的推力角相反，异极磁耦副为引力角。磁耦片的推力面与引力面的区别除磁力的方向相反外，工作原理没有什么相同；而同极磁耦副构成的磁耦发动机与异极磁耦副构成的磁耦发动机，进给机构则大多不同。操控异极磁耦发动机工作或停止主要以分离式进给机构完成。故如果采用的磁耦转子的磁极与相对的磁耦定子的磁极为异极磁耦副，则限位装置与进给机构均须作相应调整。
异极磁耦副的限位装置除须保证磁耦转子的磁耦片表面与磁耦定子的磁耦片表面在任何状态下不可发生接触外，还可在进给机构的作用下沿轴向分离，将磁耦转子与磁耦定子推开至既定的限制距离，同时将特殊材料制造的磁力隔离片插入磁耦转子与磁耦定子间，截断磁耦转子与磁耦定子的磁力射线，以此方式操控磁耦发动机工作或停止。当需要重新启动磁耦发动机时，只要抽离隔离片，磁耦转子与磁耦定子的磁力射线再度互相作用即可。
分离式进给机构通常主要用于异极磁耦发动机，但也可以用于同极磁耦发动机。
为便于说明起见，本实用新型以同极磁耦副为例说明。但在下面的权利要求书中凡同极磁耦发动机请求保护的任何权利要求均适用于异极磁耦发动机。除特别说明外，权利保护请求范围相互适用。
磁耦片互推面29发出的磁力射线与互推面垂直，并与轴线平行。因此，互推面的作用在于当磁耦转子或滑移磁耦转子与磁耦定子或滑移磁耦定子接近至一定距离，同极磁力射线的排斥力具有一定当量时，迫使对方发生位移或沿径向偏转；互推面的另一主要作用是在进给运动中的随机柔性同异步进给，特别是在串联了多套滑移磁耦副的回转式磁耦发动机中，这种随机柔性同异步进给尤为重要。因滑移磁耦转子及滑移磁耦定子处于轴向自由状态，当对滑移磁耦定子或滑移磁耦转子施加进给力时，对进给压力的响应敏感平滑，每一磁耦副间或磁耦副与磁耦副间都会同时发生随机柔性同异步轴向位移，而其他的方式则很难达到或根本无法达到这种随机柔性同异步进给的响应效果如磁耦定子10与被推动的滑移磁耦副间依靠其他机械连接，则滑移磁耦转子或滑移磁耦定子很难平滑地沿轴向滑移，亦难达理想的进给效果。正因互推面的排斥力，滑移磁耦转子或滑移磁耦定子才能平滑地滑移，达到随机同异步进给；同样，当磁耦定子10回退时，滑移磁耦转子或滑移磁耦定子所以能够相应地平滑回退，亦因互推面的排斥力。互推面的另一个作用是防止磁耦转子或滑移磁耦转子的轴向表面与磁耦定子或滑移磁耦定子的轴向表面自由接触，例如当滑移磁耦转子21，22与滑移磁耦定子19，20同时自由滑套于主轴1上时，由于双方互推面发出的同极磁力射线相互排斥而不会发生破坏性碰撞。
如图1所示，当扳动进给手柄13施加进给压力，进给齿轮14以及齿条拨叉15推动磁耦定子10前移至一定距离时，磁耦定子的互推面29发出的磁力射线将作用于磁耦转子8的互推面29而发生排斥力，磁耦转子的互推面发出的同极磁力射线也将同时作用于磁耦定子的互推面而发生排斥力，迫使对方位移或偏转。当磁耦定子继续前移时，磁耦定子的互推面与磁耦转子的互推面发出的同极磁力射线感应继续增强，排斥力加大，从磁耦定子的推力面28及磁耦转子的推力面28上发出的同极磁力射线更是互相直接射向对方的推力面上，排斥力持续增强，形成更大的合力推力，迫使对方的磁耦片转动。
由于磁耦定子10的滑移槽已装卡于滑移导轨16上，故不可能发生径向转动，而磁耦转子8已抵靠在主轴1的止推阶梯侧，无法以位移减轻磁耦定子的轴向推力和径向推力，只能以回转减轻磁耦定子的轴向推力和径向推力，因而带动主轴同时旋转。当继续前移磁耦定子施加进给压力至相对最大时，磁耦主转子将获得相对最大合力推力，而主轴则在磁耦转子的带动下，获得相对最高转速。
惟当进给机构无论以何种方式施加的进给压力至最大时，须保证磁耦转子的磁耦片表面与磁耦定子的磁耦片表面在任何状态下不可发生接触。
当操控进给机构回退，施加的进给压力减弱时，磁耦转子8与磁耦定子10间的距离增大，磁耦转子获得的合力推力相应减弱，主轴1的转速因而减低。如果再次增大进给压力，磁耦转子再次获得增大的合力推力，则主轴1的转速也随之提高，可实现平滑的无级变速。
为了小型化，回转式磁耦发动机的磁耦副除可以制造成如图7或图9中所示的形状外，也可以制造成如图16-3B所示的辊筒/盘碟式磁耦发动机中的锥盘式形状。除形状不同外，锥盘式磁耦片主要技术指标与回转式磁耦片并无显著不同，锥盘式磁耦片的工作面一样有互推面、推力面、屏蔽基，也有推力角。但较小功率的锥盘式磁耦副则多数没有互推面或只在磁耦转子上加工互推面。
为充分利用本体箱，在单轴串联磁耦副的基础上，可以将单轴串联的磁耦副作多轴星形并联，利用常啮合齿轮啮合，这种星形并联的磁耦发动机可以获得比单轴串联磁耦副更大的功率。星形并联的磁耦发动机，在本体箱外有一共同的动力输出轴。
图7、图8为星形并联磁耦发动机的结构示意图。围绕太阳轴34的周围安装有若干行星轴35，在太阳轴上装有太阳齿轮36，行星轴上则装有行星齿轮37。
太阳齿轮36与各行星齿轮37以常啮合方式啮合，各行星齿轮之间则相互不可啮合。太阳轴34的旋转方向与各行星轴35的旋转方向相反，而各行星轴的旋转方向则必须一致。
星形并联磁耦发动机的太阳轴34或各行星轴35上均如图3所示串联有滑移磁耦副，在各自的磁耦转子8包括滑移磁耦转子21，22的作用下，太阳轴与各行星轴各自旋转，各行星轴通过行星齿轮37同时将磁耦动力传输给太阳齿轮36，减轻太阳齿轮的负荷。
太阳轴34以及各行星轴35的两端均须以轴承固定，各行星轴两端均不可穿过本体箱4。太阳轴在本体箱内的部份为传动轴，本体箱外的部份则为共同的动力输出轴。与单轴磁耦发动机不同的是，星形并联磁耦发动机的磁耦定子推进套12可以同时或分别推进太阳轴及行星轴的磁耦定子10。
当扳动手柄13，齿条拨叉15通过磁耦定子推进套12推动太阳轴及各行星轴上的磁耦定子10向滑移磁耦转子21，22移动，滑移磁耦转子又推动滑移磁耦定子19，20向磁耦转子8移动，在操控进给机构施加进给压力至一定当量时，太阳轴34与各行星轴35同时发生回转并带动主轴1回转。
为了获得较高的初速度，可以在本体箱4外配装启动机，以启动机启动飞轮，带动主轴及磁耦转子回转。
就一般情况而言，磁耦发动机只在常态常温下工作。但在特殊情况下，磁耦发动机可能需在恒温或真空状态下工作，因此在本体箱4内侧两端，装有密封圈24，同时还装有真空气阀25，必要时可将本体箱4内腔的空气抽掉。对于高速旋转的磁耦副及主轴而言，真空的本体箱内腔有助于恒温或低温。
较大功率或载荷较大的回转式磁耦发动机通常在在本体箱4外的动力输出轴上通常还装有飞轮18。飞轮的作用是蓄积磁耦发动机能量，利用其转动惯性平稳磁耦发动机的转速，增强主轴1的旋转力，并通过离合器17输出动力。如图3、图4所示的串联磁耦副发动机以及图7、图8所示的星形并联磁耦发动机均装有飞轮、离合器。较小功率或载荷对象较小的回转式磁耦发动机，则不一定需要装设飞轮。由于较大功率的回转式磁耦发动机转速较高，运转中可能发生振动，在本体箱外另一侧通常装有质量平衡轮23(兼作皮带轮或链轮的用途)。同样道理，小功率发动机或荷载对象较小，在不装飞轮的情况下，无需装设质量平衡轮。
为方便安装，磁耦转子或磁耦定子可沿轴线剖为两个半环，安装在主轴上。
与本实用新型有关磁耦片的装配工装夹具、模具及装配方法如图26所示，压进螺母安装于工装夹具本体38上，压进螺杆39带动非导磁材料制造的压盘41可作夹紧拼装排列的磁耦片子块的上下运动，压盘上有软基材料制成的表面，不致在装配过程中损伤磁耦片。可以换装的且有定心孔的模块43安装在非导磁材料制造的模板42上，非导磁材料制造的隔离板44上有如图26-1所示的若干相邻镂空的部份，导磁板45上有与隔离板相对的如图26-2所示的若干相邻镂空的部份，导磁板可以旋转，如果旋转90°，隔离板与导磁板镂空的部份相对，导磁板被闭锁，再回转90°，隔离板与导磁板镂空的部份相错，导磁板可以被磁耦片子块吸附。
装配已充磁的磁耦片，必须特别注意防止磁耦片子块因各磁耦片子块的排斥力而飞出的不良后果。其装配要点是须先将磁耦片子块排列在专用装配夹具上，磁耦片子块沿压盘41与模板43间的平面沿定心孔模块顺序排列。在排列磁耦片子块前，必须调整装配工装夹具压盘与模板间的距离至与磁耦片子块的厚度相若，而略高于磁耦片子块，防止已充磁的磁耦片子块飞出；磁耦片子块必须沿模板与压盘的空间平推进去。装配时，必须将磁耦片子块反向贴在专用装配模具上(此处未给出专用装配模具)，检查磁耦片子块的各项技术指标达到装配工艺要求后，转动导磁板45约90°，磁耦片子块即紧紧吸附在专用装配夹具上，将强力胶涂刷在屏蔽基盘上，反扣在磁耦片子块上，待其干透以后，转动导磁板90°，卸掉吸附力，然后在需压紧的缘侧，铺上橡胶垫，以外锥面压圈压紧并拧上紧固螺钉，装设阻尼薄片的方法如上所述，装配大规格的磁耦片，须以内外一体的压圈压紧后再旋紧紧固螺钉。第二实施例辊筒/盘碟式磁耦发动机为便于说明起见，辊筒式磁耦发动机仍以同极磁耦副为例说明(采用蝶翼形磁耦转子的磁耦副则同时既有同极磁耦副，也有异极磁耦副)。在下面的权利要求书中凡同极磁耦副请求保护的任何权利要求均适用于异极磁耦副。除特别说明外，权利保护请求范围相互适用。
最简单的辊筒式磁耦副为一辊式磁耦转子与一筒式磁耦定子组成，磁耦转子纵向置于磁耦定子的内腔中。
辊筒式磁耦发动机的磁耦转子从性状言有多种形态表现，较常见的是如图16-2的锯齿形磁耦转子，因其加工出推力面28后的横截面如锯齿状；如图16-4的蝶翼形磁耦转子，因其加工出推力面与引力面74后的横截面如蝶翼状；如图16-1的圆形磁耦转子，因无需在其径圆上加工推力面，故其横截面为圆形。相对而言，磁耦定子的性状变化较少。
圆形磁耦转子性状简单，较少应用，通常与回转式磁耦副同时使用。本实用新型涉及的磁耦转子主要系指锯齿形磁耦转子、蝶翼形磁耦转子，至于其他横截面形状稍有变化或改型的磁耦转子，例如横截面为齿轮形、多边形或星形的磁耦转子，俱应归纳为上述的锯齿形或蝶翼形。也可将磁耦转子的横截面分为四种类型，即圆形、锯齿形、蝶翼形、多边形以及星形。本实用新型以较为有代表性的锯齿形磁耦转子及蝶翼形磁耦转子说明。
蝶翼形磁耦转子包括其他推力面与引力面均为工作面的磁耦转子，其横截面可以对称，也可以不对称，即在对称的状态下，推力面与引力面横截面的形状相同，在不对称的状态下，推力面与引力面横截面的形状不相同。
从回转式磁耦发动机可知，磁耦片的推力面28是磁耦转子8包括滑移磁耦转子21，22或磁耦定子10包括滑移磁耦定子19，20最基本也最重要的功能单元，辊筒式磁耦发动机亦如此。辊筒式磁耦副的推力面系辊筒式磁耦发动机的定向的、不可逆回转的最重要功能单元。
圆形磁耦转子的径圆表面为其互推面29，与其相应的磁耦定子的内壁表面为磁耦定子的互推面。当将圆形磁耦转子纳入磁耦定子的内腔时，须保证圆形磁耦转子径圆的表面在任何状态下不可与磁耦定子内壁的表面发生接触，亦即在圆形磁耦转子的径圆与磁耦定子的内壁间须留有合理气隙；气隙的分布应为均匀状态。
同样，锯齿形磁耦转子、蝶翼形磁耦转子的径圆表面俱为其互推面29。与其相应的磁耦定子的内壁表面为磁耦定子的互推面。当将锯齿形磁耦转子、蝶翼形磁耦转子纳入与其相应的磁耦定子的内腔时，须保证锯齿形磁耦转子、蝶翼形磁耦转子径圆的表面在任何状态下不可与其相应的磁耦定子内壁的表面发生接触，亦即在蝶翼形磁耦转子的径圆与磁耦定子的内壁间须留有合理气隙；气隙的分布应为均匀状态。
实际上，任何辊筒式磁耦转子置于辊筒式磁耦定子的内腔时，磁耦转子径圆的表面在任何状态下都不可与磁耦定子内壁的表面发生接触。
由于辊筒式磁耦副的特性，故只要磁耦转子加工有推力面28，磁耦定子则天然具有推力面，在磁耦转子与磁耦定子相对旋转运动中，磁耦定子与磁耦转子推力面相对的部份就是磁耦定子的推力面。因此，相对旋转运动中的磁耦定子的内壁表面均可随时成为推力面。换言之，磁耦转子如果未有加工推力面如圆形磁耦转子，磁耦定子也就没有推力面。所以除非特殊需要，磁耦定子通常不另行加工推力面。
辊筒式磁耦副还有一个不同于回转式磁耦副的特性，即回转式磁耦副无论磁耦转子抑或磁耦定子的工作面例如互推面、推力面都是平面的工作面。而辊筒式磁耦副无论磁耦转子抑或磁耦定子，如图16所示，工作面可以是径向平面的，也可以是径向弧面的，例如互推面是弧面的，推力面、引力面既可以是径向平面的，也可以是径向弧面的例如采用圆形磁耦转子的磁耦副，磁耦转子与磁耦定子的工作面都是径向的弧面；例如采用锯齿形、蝶翼形、多边形或星形磁耦转子的磁耦副，则磁耦转子与磁耦定子工作面的耦合可能是如下状态在磁耦定子不再另行加工推力面28的情况下，磁耦转子的推力面是径向平面的，磁耦定子的推力面是径向弧面的；磁耦转子的推力面是径向弧面的，磁耦定子的推力面也是径向弧面的；在磁耦定子另行加工有平面的推力面28的情况下，磁耦转子的推力面是径向平面的，磁耦定子的推力面是径向平面的；磁耦转子的推力面是径向弧面的，磁耦定子的推力面是径向平面的。
因此在采用锯齿形、蝶翼形、多边形或星形磁耦转子的磁耦副中，可以如下状态耦合磁耦转子的推力面28为径向平面，磁耦定子的推力面为径向弧面；磁耦转子的推力面为径向平面，磁耦定子推力面为径向平面；磁耦转子的推力面为径向弧面，磁耦定子的推力面为径向平面；磁耦转子的推力面为径向弧面，磁耦定子的推力面为径向弧面，如图16-3、十六-6所示，蝶翼形、多边形磁耦转子的推力面、引力面均为弧面。
就磁耦转子推力面或引力面言，径向平面与径向弧面相比，径向弧面的工作效率通常优于径向平面。
蝶翼形磁耦转子的另一个特点是蝶翼两侧的磁极不同，构成两个磁耦副，一是推力面28与磁耦定子构成同极磁耦副，推动磁耦转子回转，另一则是引力面74与磁耦定子构成异极磁耦副，拉动磁耦转子回转。
锯齿形、蝶翼形、多边形、星形或其他形状的磁耦转子通常在其径圆表面加工有若干个推力面28。
蝶翼形磁耦转子的蝶翼数量除可以为双翼外，亦可以为三翼、四翼或四翼以上。每一翼均有三个工作面，即互推面29、推力面28、引力面74。蝶翼形磁耦转子如为双翼，就有两个互推面、两个推力面、两个引力面。蝶翼形磁耦转子与锯齿形磁耦转子相比，蝶翼形磁耦转子的特点是推力面较大，因此可获得较大的合力推力。蝶翼形磁耦转子亦可加工成如图16-5状，将蝶翼形磁耦转子两侧的翼尖切掉，状如冠翅，仿如旧时帽子的装饰。采用蝶翼形磁耦转子的磁耦副，磁耦定子的磁耦片内壁通常为光滑表面，但也可以加工推力面。
锯齿形磁耦转子的推力面28与互推面29的光滑连接处为推力面的起点，推力面的终点与互推面间的高差及推力面的起点构成磁耦转子的推力角。锯齿形磁耦转子的推力角在0°～45°之间。但在实践中，优选的推力角度值宜在0°～15°之间。
蝶翼形磁耦转子的蝶翼可以为扇形，推力面28或引力面74的延长线通常通过轴心；蝶翼可以为梯形或近似的长方形，推力面或引力面的延长线不通过轴心；也可以将蝶翼形磁耦转子的两侧翼尖切掉，状如冠翅，切掉翼尖的部份，一为推力面，一为引力面，推力面或引力面的延长线也不通过轴心。推力面或引力面为径向弧面的，则其延长线通常均不通过轴心。
磁耦定子的内壁通常为光滑表面，亦可以在磁耦定子的内壁表面加工一或若干个推力面28。
磁耦定子推力面28与互推面29的光滑连接处为推力面的起点，推力面的终点与互推面间的高差及推力面的起点构成磁耦定子的推力角。磁耦定子的推力角在0°～45°之间。但在实践中，优选的推力角度值宜在0°～10°之间。
采用锯齿形磁耦转子的磁耦副中，推力角在小于45°的情况下，磁耦转子或磁耦定子的磁耦片既可以兼有互推面29与推力面28，也可以只有推力面而没有互推面，没有互推面的磁耦片，其推力面轴向的缘线兼有互推面的作用。
磁耦副的推力角度值，可以如下耦合状态实施磁耦转子的推力角为0°，磁耦定子的推力角大于0°；磁耦转子的推力角大于0°，磁耦定子的推力角为0°；磁耦转子的推力角大于0°，磁耦定子的推力角也大于0°；特殊情况下，磁耦转子的推力角为0°，磁耦定子的推力角也可以为0°。
磁耦定子的内壁如果加工有推力面28，则同一磁耦副中，磁耦转子的推力面与磁耦定子的推力面的数量可以相等也可以不等。但在实践中，优选的方案应为，当磁耦转子的推力面的数量为N时，磁耦定子的推力面数量为N+1或N-1。
磁耦转子推力面28的排列方向须一致。磁耦转子推力面的排列方式有左手定则与右手定则之分，当磁耦转子装设于主轴上时，从进给机构一侧的方向观察，推力面右高左低的为右手定则，反之为左手定则。
磁耦定子推力面28的排列方向须一致。磁耦转子推力面的排列方式有左手定则与右手定则之分，当磁耦定子装设于主轴上时，从进给机构一侧的方向观察，推力面右高左低的为右手定则，反之为左手定则。
同一磁耦副的推力面排列方向必须一致，不可采用推力面排列方向为右手定则的磁耦转子与推力面排列方向为左手定则的磁耦定子组成磁耦副。
同一磁耦副的磁耦转子与磁耦定子的有效工作宽度应尽可能等宽。
圆形磁耦副因为没有加工推力面，则其回转须依靠另外的装置，通常与回转式磁耦副同时使用。
即使是加工有推力面的锯齿形磁耦转子，也可以装设回转式磁耦副，即在其一端装有回转式磁耦转子8，相应的磁耦定子亦须装有回转式磁耦定子10；回转式磁耦副的推力面须与辊筒式磁耦副的推力面的排列方向一致、工作效应亦须一致。
加工有推力面28的蝶翼形磁耦转子，同样可以装设回转式磁耦副，即在其一端装有回转式磁耦转子8，相应的磁耦定子亦须装设回转式磁耦定子10；回转式磁耦副的推力面须与辊筒式磁耦副的推力面的排列方向一致、工作效应亦须一致。
上述采用回转式磁耦副的，如为纵向进给方式，须在回转式磁耦副间装有限位装置9，限位装置可以在主轴1上作径向转动及轴向滑移；采用横向进给方式的须将回转式磁耦定子10分为与半环磁耦相应的两部份。
辊筒式磁耦副的内外屏蔽基及其端面屏蔽基可以导磁材料或非导磁材料制造，惟磁耦转子的内屏蔽基、端面屏蔽基不可导磁至影响主轴1的回转，磁耦定子的外屏蔽基、端面屏蔽基不可导磁至滑移导轨16，进给机构或本体箱4。特殊情况或其他有需要或允许的情况下，磁耦定子可以不装设外屏蔽，磁耦转子、磁耦定子可以不装设端面屏蔽基例如本体箱很大，而辊筒式磁耦发动机很小等。
在有需要的情况下，本体箱4还可以装设真空气阀25，主轴1在本体箱内的两端装设密封圈24。
为了获得较高的初速度，可以在辊筒式磁耦发动机的本体箱4外配装启动机，以启动机启动飞轮18，从而带动主轴1及磁耦转子回转。
制造辊筒式磁耦发动机磁耦转子或磁耦定子的材料为天然磁体、永磁体或其他磁体。
辊筒式磁耦发动机的进给方式主要有两种其一为轴向的或称纵向的进给方式，另一为径向的或称横向的进给方式。采用纵向进给方式、较大功率的磁耦副通常以多片磁耦片串联组成，在各磁耦片之间有间隔；采用横向进给方式的磁耦副，则将磁耦定子沿轴线剖为两部份，以磁耦定子的开、合完成进给要求。
为与回转式磁耦发动机某些部件序号相区别，辊筒式磁发动机相应部件的序号在相应数字后加A。
圆形、锯齿形或蝶翼形磁耦转子，适用于不同的进给方式的辊筒式磁耦发动机。
横向进给方式磁耦转子序号为8A，磁耦转子端面屏蔽基序号为7A，磁耦转子内屏蔽基的序号7A-1，磁耦定子的序号为10A，磁耦定子端面屏蔽基的序号为11A，磁耦定子外屏蔽基序号为11A-1；纵向进给方式磁耦定子序号为8A，串联的有间隔的磁耦转子为8A-1，磁耦定子的序号为10A，串联的有间隔的磁耦定子为10A-1。
就辊筒式磁耦发动机的进给方式而言，横向进给方式与纵向进给方式并无显著优劣。但因纵向进给方式的辊筒式磁耦副亦可采用横向进给方式的辊筒式磁耦发动机必须采用的半环磁耦，故有关本实用新型的说明书、权利要求书均以横向进给方式的磁耦发动机为基本。
1、横向进给方式如图21所示，磁耦转子8A可以若干磁耦片串联，也可以整体磁耦制造，磁耦转子装设于内屏蔽基7A-1的径圆上，不可轴向滑移。为方便安装拆卸计，内屏蔽基可以固装或滑套于主轴1上，须将转矩传递予主轴，滑套于主轴上的内屏蔽基须轴向固定，不可导磁至影响主轴的回转。内屏蔽基可通过键传递转矩予主轴。磁耦转子8A的端面通常装有端面屏蔽基7A。
如图18、图20，磁耦定子10A由各自分开的两个半环磁耦组成，各自的磁耦片弧长等于半圆，半环磁耦的磁耦片固装于与其相应的外屏蔽基11A-1的内壁。半环磁耦闭合处于工作状态时，磁耦片应密合，其内壁应符合几何学意义上的圆。密合的半环磁耦在进给机构的作用下可正常平滑回退。
磁耦定子10A的半环也可以为独立状态，即各自的磁耦片弧长短于半圆，横向进给至极限时，磁耦片不可以合拢至完全闭合的状态(从外观言，半环磁耦的外屏蔽基11A-1可闭合为圆形，但如果半环磁耦的磁耦片连接处系以非磁耦材料连接，仍为不闭合状态)。设定为未可闭合的半环磁耦，当其处于工作状态时，内壁亦须符合几何学意义上的圆。未可闭合的半环磁耦，其内壁表面的磁极可以为同极，也可以为异极。
半环磁耦可以磁耦片串联，也可以整体磁耦制造。磁耦定子的外屏蔽基11A-1须达致不可导磁至本体箱4、滑移导轨16、进给机构或其他任何零部件上的效果。磁耦定子10A的半环磁耦的两端通常装有端面屏蔽基11A。磁耦定子的外屏蔽基11A-1亦分为与半环磁耦相应的两部份。
主轴1为一光轴或阶梯形的贯通轴，即主轴的两端至少可以装设在本体箱上或大于本体箱的长度，主轴上有键槽或直接加工有花键，承受磁耦转子传递的转矩。主轴的两端由轴承3固定于本体箱4上，轴承法兰盖则将轴承压固于本体箱上(图中未画出)。在微小型化或其他有需要的情况下，主轴也可以制成如图23-2所示的单通轴69，即主轴的一端在本体箱内。
磁耦定子10A的外部加工有滑移槽，可装卡在滑移导轨16上沿横向滑移(附图中未画出)。
进给机构由进给手柄13、进给齿轮或联动机构14组成，推动磁耦定子横向滑动，实现进给。除此而外，进给机构可以由其他的机械、电气或油气压装置组成，所有进给机构均可以电机伺服。
磁耦转子8A的径圆表面为其互推面29。当将磁耦转子8A纳入磁耦定子10A的两个半环磁耦的内腔时，须保证磁耦转子8A磁耦片径圆的表面在任何状态下不可与磁耦定子10A任何一个半环磁耦内壁的表面发生接触，亦即在磁耦转子8A磁耦片的径圆与磁耦定子10A磁耦片的内壁间须留有合理气隙；气隙的分布应为均匀状态。
当磁耦定子10A的半环磁耦前移，磁耦转子的推力面28发出的磁力射线与磁耦定子的互推面29发出的磁力射线相互作用，磁耦转子8A在来自磁耦定子10A两个半环磁耦径向的推力下发生定向的、不可逆的回转。磁耦定子10A半环磁耦的内壁如果也加工了推力面28，则磁耦转子推力面28发出的磁力射线与磁耦定子10A半环磁耦推力面28发出的磁力射线的排斥合力更大，磁耦转子8A获得更大的合力推力。
磁耦定子10A半环磁耦的进给，系利用半环磁耦的开、合来完成进给。扳动进给手柄13操控进给机构，磁耦定子10A的两个半环磁耦须同时对应地进给或回退，同时完成进给状态。
磁耦定子10A的两个半环磁耦回退后，磁耦转子8A与磁耦定子10A的磁力射线减弱，相互排斥作用亦相应减弱，磁耦转子8A处于停止工作状态。
横向进给的辊筒式磁耦发动机可以采用圆形磁耦转子，磁耦转子8A的径圆表面可以不加工推力面。为了达到磁耦发动机定向不可逆回转的目的与效果，在磁耦转子8A的一端装有回转式磁耦转子8，同时在磁耦定子10A半环磁耦相应的一端装有回转式磁耦定子10，回转式磁耦定子10与磁耦定子10A的半环磁耦一样亦为半环。当磁耦定子10A的半环磁耦及回转式磁耦定子半环前移至工作距离时，磁耦转子须依照设定的方向回转。
2、纵向进给方式辊筒式磁耦发动机的进给方式还可以采用纵向进给方式。
最简单的以纵向进给方式达致进给目的的辊筒式磁耦发动机的基本磁耦副由一片磁耦转子与一片磁耦定子组成。
如图14所示，磁耦转子8A纵向置于磁耦定子10A的内腔中，呈工作状态。如图15所示，磁耦定子呈纵向退出工作状态。
磁耦定子10A通常为一筒状，为安装方便计，也可以两个闭合的半环磁耦组成，磁耦内壁表面的磁极为同极。磁耦定子10A的外部加工有轴向的滑移槽，可装卡在滑移导轨16上沿轴向滑移(附图中未画出)。
磁耦定子10A的两个半环磁耦也可以不闭合。不可闭合的半环磁耦内壁的磁极可以为同极，也可以为异极。
进给机构由进给手柄13、进给齿轮14及齿条15组成。齿条装设于磁耦定子10A的外壳上。当扳动进给手柄后，进给齿轮转动，齿条前移，从而推动磁耦定子沿轴向滑动，实现进给。
为了获得较大功率，磁耦转子8A可以如图21所示的方式串联。图中可见磁耦转子8A-1由若干磁耦片组成，磁耦片之间有间隔；间隔通常由垫圈将相邻的磁耦片隔开，也可直接在整体磁耦上加工出所需的间隔，间隔的宽度通常与磁耦片的宽度相等。串联的有间隔的磁耦转子称为8A-1。与此相应，磁耦定子10A也可以如图22所示的方式串联。图中可见磁耦定子10A-1由若干磁耦片组成，磁耦片之间有间隔；间隔通常由垫圈将相邻的磁耦片隔开，也可直接在整体磁耦上加工出所需的间隔，间隔的宽度通常与磁耦片的宽度相等。串联的有间隔的磁耦定子称为10A-1。
磁耦转子8A与磁耦定子10A等宽；磁耦转子8A的间隔与磁耦定子10A的间隔等宽；磁耦转子8A-1的宽度、间隔的宽度须与磁耦定子10A-1的宽度及其间隔宽度相等，故当磁耦定子10A-1前移处于工作状态时，磁耦定子10A-1的磁耦片内壁与磁耦转子8A-1的磁耦片径圆正好相对，磁耦定子10A-1的间隔与磁耦转子8A-1的间隔也正好相对，各自发出的磁力射线相互作用，推动磁耦转子8A-1回转；当磁耦定子10A-1回退后，磁耦定子10A-1的磁耦片内壁与磁耦转子8A-1的磁耦片径圆相对错开，磁耦定子10A-1的磁耦片内壁与磁耦转子8A-1的间隔恰巧相对，磁耦转子8A-1处于非工作状态位置，故停止回转。第三实施例往复式磁耦发动机往复式磁耦发动机气缸的数量最少为单缸，也可以为多缸；一套气缸磁耦、活塞磁耦与曲轴及进给机构即可构成最简单的往复式磁耦发动机。单缸可以多缸排列的方式并联成为较大功率之往复式磁耦发动机。为清楚说明活塞式磁耦发动机的工作原理起见，以双缸为例。
为表述一致起见，本实用新型仍以同极磁耦片为例说明。
往复式磁耦发动机的运动方式与前述的回转式磁耦发动机的运动发生不同，回转式磁耦发动机的磁耦转子8与磁耦定子10作相对旋转运动，在进给机构施加进给力后，磁耦转子8在磁耦定子10的推力下可以自行回转并带动主轴回转。而往复式磁耦发动机的气缸磁耦作直线进给运动，活塞磁耦则气缸套的轴线作往复直线运动。在没有启动机构的助力下，往复式磁耦发动机的气缸磁耦即使有进给压力也并不能推动活塞磁耦作往复直线运动带动曲轴旋转，而需首先或同时启动助力机构，本实用新型以作相对旋转运动的回转式磁耦副作启动助力机构，带动曲轴旋转并利用曲柄销旋转的上下止点推动活塞作往复直线运动。从运动性质的相似点上说，回转式磁耦发动机的磁耦定子相当于往复式磁耦发动机的气缸磁耦，回转式磁耦发动机的磁耦转子则相当于往复式磁耦发动机的活塞磁耦。往复式磁耦发动机的动力源发生装置即磁耦片也与前述的回转式磁耦发动机的磁耦片不同，回转式磁耦发动机磁耦转子或磁耦定子的磁耦片表面加工有互推面及推力面，推力面与互推面的旋转轨迹构成推力角，而往复式磁耦发动机气缸磁耦与活塞磁耦的工作面即互推面与推力面合而为一，推力面与磁耦的运动方向垂直，气缸磁耦或活塞磁耦的推力角度值须为0°，允许或建议往复式磁耦发动机气缸磁耦或活塞磁耦推力面可以略向中心凹陷，形成一个极小的负的推力角，即内束角。内束角与磁耦往复直线运动的轴线形成的偏角值在任何状态下不可以大于0.5°；气缸磁耦或活塞磁耦推力面略向中心凹陷的效果积极，即气缸磁耦或活塞磁耦因负的推力角而使磁力射线不至于射向气缸套内表面而导致活塞磁耦往复直线运动的滞粘。
推力面发出的磁力射线只允许内束，不允许外张。内束虽然可以约束磁力射线不至于射向气缸套内表面导致运动滞粘，但过大的内束角会形成干扰，内束的磁力射线如在相当于磁耦片直径的高度测量，内束磁力射线的半径与推力面表面的半径差不可大于0.5毫米。
制造活塞磁耦、气缸磁耦的磁耦片的材料为天然磁体、永磁体或其他任何磁体。
如图15所示，曲轴46通过轴承3固定于气缸本体4上，由于轴承的固定作用，曲轴可以作径向转动，不可以作轴向滑动。在曲轴的一端装有离合器17、飞轮18，曲轴的另一端装有一套可作相对旋转运动的磁耦转子8、磁耦定子10。磁耦副中的磁耦转子通过键与曲轴连接，磁耦定子则与进给机构中的拨叉连接。活塞体47通过连杆56可在气缸套53内作往复直线运动，活塞体48通过连杆57在气缸套54内作往复直线运动。活塞体47与活塞体48的往复直线运动在运动状态上恰好相反，当活塞体47上行时，活塞体48则下行。活塞磁耦片51嵌贴在活塞体47的顶部，活塞磁耦片52嵌贴在活塞体48的顶部，称为活塞磁耦。活塞磁耦的直径应小于活塞体并安装在以非导磁材料制造的屏蔽基上，以压圈固定，压圈的高度不可超过活塞磁耦片的厚度。活塞磁耦的表面可以略向中心均匀凹陷，推力面须与活塞磁耦的运动方向垂直。
气缸磁耦片49嵌贴在可作直线移动的推杆56的端部，气缸磁耦片50嵌贴推杆57的端部，称为气缸磁耦。气缸磁耦的直径应与活塞磁耦的直径相等并安装在屏蔽基上，以压圈固定，压圈的高度不可超过气缸磁耦片的厚度。屏蔽基与压圈均系非导磁材料制造。气缸磁耦的表面可以略向中心均匀凹陷，推力面须与推杆的移动方向垂直。气缸磁耦表面须与活塞磁耦表面绝对平行，推杆的中心线应与气缸活塞的运动方向的中心线重合。
气缸磁耦的磁耦片与活塞磁耦的磁耦片为同极磁耦片，但也可以为异极磁耦片。
在气缸本体上开有与气缸套相通的气孔62。为了防止气缸套温度过高，在气缸本体的内部加工有冷却水套61。
拧动进给转盘60，螺杆通过鞍桥55同时下压推杆58、59，气缸磁耦同时随之向活塞磁耦的方向移动。因活塞、曲轴的构造特性，气缸磁耦虽向活塞磁耦方向移动，但气缸磁耦发出的磁力射线不足以推动活塞磁耦回落下行，活塞磁耦发出的磁力射线亦不足以反推气缸磁耦而自行回落下行。
因此，在拧动进给转盘施加进给力前，须首先或同时扳动回转式磁耦副进给手柄13，推动拨叉16，压迫磁耦定子10向磁耦转子8前移，磁耦转子在磁耦定子的推力下随即作相对旋转运动，(磁耦副工作原理见前述回转式磁耦发动机)，并带动曲轴46旋转，令其先行产生旋转惯力。曲轴曲柄销的两个不同的上止点旋转轨迹，产生与曲轴半径旋转轨迹的差动距离，从而推动活塞磁耦51、52交错地作往复直线运动。曲轴通过飞轮18蓄积回转惯力。
在没有气缸磁耦与活塞磁耦的相互反作用力的情况下，回转式磁耦副产生的合力推力足以使曲轴46回转，并可轻易将处于静止状态的活塞磁耦51从下止点推向上止点。在活塞磁耦51从上止点回落的同时，另一处于静止状态的活塞磁耦52则旋即被从下止点推向上止点，往复不止。
在推杆58、59继续下移的情况下，气缸磁耦49、50与活塞磁耦51、52间的距离缩小，气缸磁耦49将先与上行的活塞磁耦51发出的相互排斥的同极磁力射线形成合力推力。在合力推力的作用下，活塞磁耦51达到上止点旋即回落下行，并在回落下行的行程中同时推动曲轴46回转。活塞磁耦52则在活塞磁耦51回落下行的行程中同时上行，并在上止点与气缸磁耦50发出的相互排斥的同极磁力射线形成合力推力。在合力推力的作用下，活塞磁耦52达到上止点后旋即回落下行。
如果气缸磁耦继续下移至接近活塞磁耦的上止点，气缸磁耦与活塞磁耦发出的磁力射线形成更大的合力推力，活塞磁耦在合力推力的作用下持续作往复直线运动并通过活塞连杆56、57推动曲轴46连续运转。
往复式磁耦发动机的曲柄销角度须以气缸数为依归等分曲轴的运转圆周，或以活塞组即以两活塞或三活塞为一组等分曲轴的运转圆周。
气缸磁耦与活塞磁耦间的距离由螺杆螺母调节，但螺杆螺母的最大调节距离须保证气缸磁耦与活塞磁耦在任何状态下不可发生表面接触。
在具体的实施例中，可以省略进给机构，则体积更为小巧，只须将气缸磁耦嵌贴在气缸底部。
为了获得较高的初速度，可以在往复式磁耦发动机的本体箱4外配装启动机，以启动机启动曲轴。
本实用新型不局限于上述实施方式，举凡任何利用磁耦转子与磁耦定子驱动的装置或物体均落在本实用新型保护范围之内。此外，包括其他任何对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换、替代以及改型，亦均在本实用新型保护范围之内。
权利要求1．一种磁耦发动机，其特征在于包括主轴(1)，安装于本体箱(4)上的轴承(3)内孔中，磁耦转子(8)固装或滑套于主轴上，通过键向主轴传递转矩，磁耦定子(10)及限位装置(9)均滑套于主轴上，磁耦定子由滑移槽装卡在滑移导轨(16)上，磁耦定子可在进给机构的作用下作轴向滑动，进给机构包括与进给齿轮(14)相连的进给手柄(13)，进给齿轮又与齿条(15)相连，齿条又与磁耦定子或推进套(12)相连，磁耦定子可在进给机构的操控下沿轴向前移和回退，当磁耦定子在进给机构的推力下发生向磁耦转子方向的位移时，磁耦转子无法以位移减轻或抵消磁耦定子的轴向推力及径向推力，磁耦转子与磁耦定子的轴向距离不断缩小，相互排斥力不断加大，磁耦转子在合力推力下回转并带动主轴回转；限位装置(9)滑套于主轴(1)上可以做径向转动及轴向滑动，且保证进给机构施加的进给压力至最大时，磁耦转子与磁耦定子的磁耦片的表面在任何状态下不可发生接触。
2．根据权利要求1所述的磁耦发动机，其特征在于较大功率或载荷较大的磁耦发动机通常在本体箱(4)外的动力输出轴上装有传递动力的飞轮(18)、离合器(17)、本体箱的另一侧装有可以兼有传递动力功能的质量平衡轮(23)；较小功率或载荷较小的磁耦发动机则通常无需装配飞轮、离合器、质量平衡轮。
3．根据权利要求1或2所述的磁耦发动机，其特征在于还可将滑移磁耦副即滑移磁耦转子(21，22)、滑移磁耦定子(19，20)串联在主轴(1)上，滑套于主轴上的滑移磁耦转子不可自由作径向转动，通过键向主轴传递转矩，滑移磁耦定子亦滑套于主轴上，滑移槽装卡在滑移导轨(16)上；滑移磁耦转子的两面均为磁耦转子磁耦片，其中一面与磁耦定子(10)组成定滑磁耦副，另一面与滑移磁耦定子组成双滑磁耦副，滑移磁耦定子的两面亦均为磁耦定子磁耦片，其中一面与滑移磁耦转子组成双滑磁耦副，另一面与磁耦转子(8)组成定滑磁耦副；在定滑磁耦副、双滑磁耦副间均装有限位装置(9)；和/或滑移磁耦副由单面滑移磁耦转子与单面滑移磁耦定子组成。
4．根据权利要求1所述的磁耦发动机，其特征在于太阳轴(34)相当于主轴(1)，还包括太阳齿轮(36)、行星轴(35)、行星齿轮(37)，星形并联回转式磁耦发动机的太阳轴在本体箱内的部份为传动轴，本体箱外的部份为动力输出轴，星形并联回转式磁耦发动机使用共同的动力输出轴，此外，星形并联回转式磁耦发动机有一可以同时或分别推动太阳轴磁耦定子及行星轴磁耦定子的推进套。
5．根据权利要求1或4所述的磁耦发动机，其特征在于主轴(1)为一光轴或阶梯形的贯通轴，其上加工有键槽或花键，两端由轴承(3)固定于本体箱(4)上，轴承法兰盖(2)则将轴承压固于本体箱上；在微小型化或其他有需要的情况下，主轴可以为单通轴(69)；主轴只可作径向转动，不能轴向滑动，主轴在本体箱内的部份为传动轴，本体箱外的部份为动力输出轴。
6．根据权利要求1或4所述的磁耦发动机，其特征在于磁耦发动机有一共同的动力输出轴围绕太阳轴(34)的周围安装有若干行星轴(35)，在太阳轴上装有太阳齿轮(36)，行星轴上则装有行星齿轮(37)，太阳齿轮与各行星齿轮以常啮合方式啮合，在各自的磁耦转子的带动下，太阳轴与各行星轴各自旋转，太阳轴与行星轴的旋转方向相反，而各行星轴的旋转方向一致，各行星齿轮相互不可啮合；而且太阳轴以及各行星轴的两端以轴承固定于本体箱(4)上，太阳轴在本体箱内的部份为传动轴，本体箱外的部份则为动力输出轴，星形并联磁耦发动机的磁耦定子推进套可以同时或分别推进太阳轴及行星轴上的磁耦定子。
7．根据权利要求1或4所述的磁耦发动机，其特征在于还包括转子屏蔽基(7)和其托架盘(30)具有足够刚性带动主轴(1)；以及定子屏蔽基(11)或其托架盘(30)具有一定刚性承受磁耦转子(8)的排斥力。
8．根据权利要求1或4所述的磁耦发动机，其特征在于为了获得较高的初速度，可以在本体箱4外配装启动机，以启动机启动飞轮转动，从而带动主轴及磁耦转子回转。
9．根据权利要求1或4所述的磁耦发动机，其特征在于在本体箱内侧的两端，装有密封圈(24)、真空气阀(25)。
10．根据权利要求1所述的磁耦发动机，其特征在于进给机构可以为丝杠螺母进给机构(26)；也可以为气缸或油缸进给机构(27)，较大功率的磁耦无级变速发动机所使用的气缸或油缸可以安装在本体箱外；进给机构还可以是连杆机构、凸轮机构；所有手动进给机构均可以电机伺服。
11．根据权利要求1所述的磁耦发动机，其特征在于限位装置(9)还可在分离式进给机构的作用下沿轴向分离，推开磁耦转子与磁耦定子既定的限制距离，同时将特殊材料制造的磁力隔离片插入磁耦转子与磁耦定子间，截断磁耦转子与磁耦定子的磁力，以此方式操控磁耦发动机工作和/或停止，从而减小磁耦转子的离心力，重新启动磁耦发动机时，抽离隔离片，磁耦转子与磁耦定子的磁力射线再度互相作用。
12．一种用于权利要求1至11中任一项所述的磁耦发动机的磁耦副，其特征在于磁耦副由磁耦转子(8)、磁耦定子(10)组成，磁耦转子、磁耦定子的磁耦片通常由整体磁耦片构成或由若干磁耦片子块拼装而成，磁耦转子、磁耦定子的磁耦片安装于屏蔽基盘上并由内外压圈固定，通常加工有推力面(28)及互推面(29)，整体磁耦片通常也加工有推力面、互推面；磁耦片推力面与磁耦片的旋转轨迹构成的推力角度值均在0°～75°之间，当推力角度值为0°时，推力面与互推面为同一平面的工作面；磁耦定子推力面发出的磁力射线与相对的磁耦转子推力面发出的同极磁力射线形成合力推力，可使磁耦转子发生定向的、不可逆的回转；其中以子块拼装的磁耦副其每一子块的形状为多边形，纵、横截面也为多边形。
13．根据权利要求12所述的磁耦副，其特征在于滑移磁耦副由滑移磁耦转子(21，22)、滑移磁耦定子(19，20)组成，滑移磁耦转子、滑移磁耦定子的磁耦片，通常由整体磁耦片构成或由若干磁耦片子块拼装而成，滑移磁耦转子、滑移磁耦定子的磁耦片安装在屏蔽基盘上，通常加工有推力面(28)及互推面(29)，整体磁耦片通常也加工有推力面、互推面；磁耦片推力面与磁耦片的旋转轨迹构成的推力角度值均在0°～75°之间，当推力角度值为0°时，推力面与互推面为同一平面的工作面；在磁耦定子或滑移磁耦定子的同极磁力射线的作用下可发生定向的、不可逆的回转；滑移磁耦转子、滑移磁耦定子可以装配双面磁耦片，也可以装配单面磁耦片。
14．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于所述磁耦转子或磁耦定子的磁耦片的制造材料为天然磁体、永磁体或其他任何磁体。
15．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于所述磁耦转子(8)固装或滑套于主轴(1)上，滑移磁耦转子(21，22)滑套于主轴上并可作轴向滑动，磁耦转子与滑移磁耦转子均通过键传递转矩于主轴；磁耦定子(10)滑套于主轴上，滑移槽装卡在滑移导轨(16)上，可在进给机构的约束下作轴向滑动，滑移磁耦定子(19，20)亦滑套于主轴上，并可作轴向自由滑动，滑移槽装卡于滑移导轨上。
16．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于回转式磁耦发动机的磁耦副也可以采用锥盘式磁耦副。
17．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于当进给机构施加进给压力至最大时，磁耦副的相对的磁耦片的表面在任何状态下不可发生接触；磁耦片推力面的排列方向须一致，磁耦转子采用右手定则时，磁耦定子亦须采用右手定则，不可采用右手定则的磁耦转子与左手定则的磁耦定子组成磁耦副。
18．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于包括滑移磁耦转子的磁耦转子或包括滑移磁耦定子的磁耦定子优选的推力角度值在0°～10°以内；所述推力角在小于60°的情况下，磁耦转子包括滑移磁耦转子或磁耦定子包括滑移磁耦定子的磁耦片既可以兼有互推面(29)与推力面(28)，也可以只有推力面而没有互推面，没有互推面的磁耦片推力面径向的缘线兼有互推面的作用。
19．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于所述包括滑移磁耦副的磁耦副的推力角度值可以如下耦合状态实施磁耦转子的推力角为0°，磁耦定子的推力角大于0°；磁耦转子的推力角大于0°，磁耦定子的推力角为0°；磁耦转子的推力角大于0°，磁耦定子的推力角也大于0°；磁耦转子的推力角为0°时，磁耦定子的推力角也为0°。
20．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于还包括屏蔽基，由屏蔽基盘和内外屏蔽圈或内外压圈构成，所述屏蔽基盘、内外屏蔽圈由导磁材料或非导磁材料制成或由导磁材料与非导磁材料层叠压合而成，并须达致屏蔽磁耦片非工作面磁力射线的效果，包括滑移磁耦转子(21，22)的磁耦转子(8)的屏蔽基(7)不可导磁至影响主轴(1)的回转，包括滑移磁耦定子(19，20)的磁耦定子(10)的屏蔽基(11)不可导磁至主轴、滑移导轨(16)或进给机构；安装在磁耦转子屏蔽基(7)背面与主轴接触的托架盘(30)不可导磁至影响主轴的回转；安装在磁耦定子屏蔽基(11)与滑移导轨接触的托架盘不可导磁至主轴、滑移导轨或进给机构。
21．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于相邻磁耦片子块间可以没有间隙，但当推力角度值较大、磁耦片沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时，在拼装的相邻磁耦片之间，沿互推面或推力面缘线的侧边嵌贴有阻尼薄片；整体磁耦片在推力角度值较大或沿推力面的弧长过大或互推面与相邻磁耦片子块推力面的高差过大时，亦须沿互推面或推力面缘线的侧边嵌贴阻尼薄片。
22．根据权利要求12或13所述的磁耦副，其特征在于阻尼薄片由导磁材料或非导磁材料制成或由导磁材料与非导磁材料层叠压合而成。
23．根据权利要求12所述的磁耦副，其特征在于滑移磁耦转子(21，22)滑套于主轴(1)上，通过键传递转矩予主轴，滑移磁耦定子(19，20)亦滑套于主轴上，滑移槽装卡在滑移导轨(16)上；滑移磁耦转子两面均为磁耦转子磁耦片，其中一面与磁耦定子(10)组成定滑磁耦副，另一面与滑移磁耦定子组成双滑磁耦副，滑移磁耦定子两面均为磁耦定子磁耦片，其中一面与滑移磁耦转子组成双滑磁耦副，另一面与磁耦转子(8)组成定滑磁耦副；滑移磁耦副也可以由单面滑移磁耦转子与单面滑移磁耦定子组成。
24．根据权利要求12或20所述的磁耦副，其特征在于所述滑移磁耦转子(21，22)可以直接在一整体磁耦片的两面加工出互推面(29)、推力面28，无需再装配屏蔽基(7)或托架盘(30)，内孔须固装键环，由键环向主轴(1)传递转矩，键环不可导磁至影响主轴的回转，不影响滑移磁耦转子的轴向滑移；滑移磁耦定子(19，20)也可以直接在一整体磁耦片的两面加工出互推面、推力面，无需再装配屏蔽基或托架盘，内孔可以固装套环，套环不可导磁至主轴，径圆上则须固装滑移环，滑移环上开有滑移槽可沿滑移导轨(16)滑动；套环、滑移环不可导磁至主轴、滑移导轨。
25．根据权利要求12或20所述的磁耦副，其特征在于拼装于同一屏蔽基盘上的磁耦片，须以磁耦片互推面或推力面径向的缘线最高点的旋转轨迹为基面选用厚度、各互推面的宽度、各推力面的面积及推力角一致的子块拼装。
26．根据权利要求12所述磁耦发动机的磁耦副，其特征在于磁耦片轴向的内外弧面或轴向的内外径面上加工有装配锥面(31)，但较厚或面积较大的磁耦片，应在磁耦片轴向的内外径面上加工成阶梯状(32)或凹槽状(33、33-1)。
27．根据权利要求12或20所述的磁耦副，其特征在于内外屏蔽圈须与磁耦片的装配锥面(31)或阶梯面(32)或凹槽(33)相配；磁耦转子、磁耦定子的磁耦片，安装于屏蔽基盘(7、11)上并由内外压圈固定。
28．根据权利要求12或20所述的磁耦副，其特征在于所述滑移磁耦转子(21，22)或滑移磁耦定子(19，20)的屏蔽基可以共用托架盘(30)，也可以分用托架盘；分用托架盘的屏蔽基，属于双面屏蔽基。
29．根据权利要求12或20所述的磁耦副，其特征在于屏蔽基内外压圈的宽度不超过磁耦片的厚度。
30．根据权利要求12所述的磁耦副，其特征在于包括滑移磁耦转子的磁耦转子的磁极与相对的包括滑移磁耦定子的磁耦定子的磁极可以为同极，也可以为异极；异极磁耦副的限位装置和/或垫圈除须保证磁耦转子的磁耦片表面与磁耦定子的磁耦片表面在任何状态下不可发生接触外，还可在进给机构的作用下沿轴向分离，推开磁耦转子与磁耦定子，由特殊材料制造的磁力隔离片同时插入磁耦转子与磁耦定子间，截断磁耦转子与磁耦定子的磁力，以此方式操控磁耦发动机工作或停止；分离式进给机构以主要用于异极磁耦发动机，也可以用于同极磁耦发动机。
专利摘要本实用新型公开了一种磁耦发动机,包括一主轴,磁耦转子固装或滑套于主轴上,通过键向主轴传递转矩,磁耦定子及限位装置滑套于主轴上。当磁耦定子在进给机构的推力下发生向磁耦转子方向的位移时,磁耦转子在合力推力下回转并带动主轴回转。限位装置保证进给机构施加的进给压力至最大时磁耦转子与磁耦定子的磁耦片的表面在任何状态下不可发生接触。本实用新型还公开了一种磁耦副。
文档编号H02N11/00GK2431676SQ0020157
公开日2001年5月23日 申请日期2000年1月24日 优先权日2000年1月24日
发明者居永明 申请人:居永明