一种可变载荷的电磁铁磁力齿轮的制作方法

本发明涉及机械传动，特别是一种可变载荷的电磁铁磁力齿轮。

背景技术：

传统的齿轮传动是轮齿通过啮合达到传动目的，传动过程中，轮齿之间不断地接触碰撞，久而久之就会产生磨损，磨掉的金属碎屑会影响轮齿，进一步加剧齿轮之间的磨损，产生噪音和震动，严重时会使齿轮传动失效，需要工作人员定期维护，浪费人力和物力。

为克服传统齿轮的这一缺陷，zl201520085524.5专利文献公开了一种磁力齿轮，该磁力齿轮在其凸形轮齿中镶嵌截面为“工”字形的永磁体，使齿轮的轮齿带有磁性，传动过程中，两个齿轮的轮齿之间通过磁力的同级互斥进行传动，两齿轮之间不接触，解决了传统齿轮传动磨损的问题。由于该齿轮的永磁铁的磁力是固定的，所以一套齿轮只能适用于一种载荷的使用场所，不能适用于各种大小不同的载荷场所，具有较大的使用局限性。

技术实现要素：

针对上述磁力齿轮的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可变载荷的电磁铁磁力齿轮，通过改变磁力齿轮电磁铁的电流而改变其磁力，使同一套磁力齿轮能够适用于各种大小不同的载荷场所。

本实用新型提供的可变载荷的电磁铁磁力齿轮，包括轮盘和凸形轮齿；所述凸形轮齿的两个齿面上有结构相同、相互串联的电磁铁，相邻两个凸形轮齿相对的两个齿面上的电磁铁极性相同、大小相等；电磁铁的线圈的引线嵌在轮盘端面上开设的走线槽中，汇集于齿轮的轴心后通过电滑环的环形电刷与电滑环的导电环相接，电滑环套在齿轮轴上。

所述电滑环的环形电刷由银碳纤维制成。

所述电磁铁有由电工纯铁制成的方形外壳，外壳镶嵌在凸形轮齿齿面上开设的方槽中，外表面与凸形齿轮的齿面持平，并通过紧定螺钉固定。

本实用新型的工作原理和有益效果：

本实用新型电磁铁磁力齿轮的传动原理与背景技术所述永磁铁磁力齿轮的工作原理相同，都是靠两个齿轮的轮齿之间磁力的同级互斥进行传动，传动过程中两个齿轮的轮齿不接触，以此解决传统齿轮传动磨损的问题，使齿轮的使用寿命极大提高，同时不需太多的人工维护。本实用新型采用电磁铁取代永磁铁，可通过控制电磁铁电流大小控制电磁铁磁力的大小，进而调节齿轮之间传动扭矩的大小，以此改变齿轮的载荷，使齿轮能够适用于各种载荷不同的场所，保证齿轮在传动过程中不会因为受载太大出现过载现象，达到“一轮多用”的效果，大大降低企业的生产成本。

本实用新型在齿轮旋转过程中，采用特殊结构的电滑环可解决电磁铁的持续供电问题，提高齿轮传动的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型电磁铁磁力齿轮的正视示意图；

图2为本实用新型电磁铁磁力齿轮的侧视示意图；

图3为本实用新型电磁铁磁力齿轮的电滑环的结构示意图；

图4为本实用新型电磁铁磁力齿轮的电磁铁结构示意图；

图5为本实用新型电磁铁磁力齿轮的传动原理图。

图中符号说明：1-轮盘，2-凸形轮齿，3-电磁铁，31-(电磁铁的)线圈，32-(电磁铁的)铁芯，4-走线槽，5-电滑环，51-(电滑环的)环形电刷，52-(电滑环的)导电环，6-齿轮轴，7-电滑环电线，8-紧定螺钉，9--磁感线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

结合图1至图4，本实用新型电磁铁磁力齿轮实施例，包括轮盘1和凸形轮齿2；在凸形轮齿的两个齿面上分别开设长方形方槽，方槽中镶嵌由铁芯32和线圈31组成的电磁铁3，电磁铁有电工纯铁制成的方形外壳(未图示)，外壳通过紧定螺钉8固定在方槽中，外表面与齿轮的齿面持平，断电后无剩磁；电磁铁的线圈采用具有良好温度稳定性的国标紫铜线圈，使齿轮在工作过程中产生的热不会对整个装置产生影响；两个齿面上的电磁铁结构(铁芯尺寸和线圈匝数)相同，线圈相互串联，相邻两个凸形轮齿相对的两个齿面上的电磁铁极性相同、大小相等，线圈的引线(未图示)嵌在轮盘端面上开设的走线槽4中，汇集于齿轮的轴心后通过电滑环5的环形电刷51与电滑环的导电环52相接；电滑环的环形电刷由银碳纤维制成，呈弹性丝状，电阻比较小，可与导电环有效接触，确保在齿轮高速传动过程中，电磁铁能够持续供电。电滑环套在齿轮轴6上，通过电滑环电线7与电源(未图示)相接。

本实施例电磁铁磁力齿轮结构紧凑，布线规整，占用空间小，运行平稳，维护方便。

如图5所示，在传动过程中，两齿轮凸形轮齿上相对的电磁铁的磁感线9方向相反，通过同级互斥使两齿轮凸形轮齿之间始终保持一定的间隙，互不接触，从而实现无磨损传动。通过改变电磁铁电流可改变电磁铁的磁力，进而改变齿轮的载荷，使齿轮适用于载荷不同的各种场所，扩大齿轮的适用范围。

技术特征：

1.一种可变载荷的电磁铁磁力齿轮，包括轮盘(1)和凸形轮齿(2)；其特征在于：所述凸形轮齿的两个齿面上有结构相同、相互串联的电磁铁(3)，相邻两个凸形轮齿相对的两个齿面上的电磁铁极性相同、大小相等；电磁铁的线圈(31)的引线嵌在轮盘端面上开设的走线槽(4)中，汇集于齿轮的轴心后通过电滑环(5)的环形电刷(51)与电滑环的导电环(52)相接，电滑环套在齿轮轴(6)上。

2.根据权利要求1所述的可变载荷的电磁铁磁力齿轮，其特征在于：所述电磁铁(3)有由电工纯铁制成的方形外壳，外壳镶嵌在凸形轮齿齿面上开设的方槽中，外表面与凸形齿轮的齿面持平，并通过紧定螺钉(8)固定。

技术总结
一种可变载荷的电磁铁磁力齿轮，包括轮盘和凸形轮齿；凸形轮齿的两个齿面上有结构相同、相互串联的电磁铁，相邻两个凸形轮齿相对的两个齿面上的电磁铁极性相同、大小相等；电磁铁的线圈的引线嵌在轮盘端面上开设的走线槽中，汇集于齿轮的轴心后通过环形电刷与导电环相接，电滑环套在齿轮轴上。该磁力齿轮用电磁铁取代现有磁力齿轮的永磁铁，通过控制电磁铁的电流可控制电磁铁的磁力，进而调节齿轮之间传动扭矩的大小，以此改变齿轮的载荷，使齿轮能够适用于各种载荷不同的场所，保证齿轮在传动过程中不会因为受载太大出现过载现象，达到“一轮多用”的效果，大大降低企业的生产成本。

技术研发人员：吴真昱;王海舰;黄瑶;廖斌;梁创烽;谢语卓;王猛
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.08.04