1．工作原理

永磁渦流聯(lián)軸器與普通連軸器在結(jié)構(gòu)上基本相似，即也分主動端和被動端，在此稱為“永磁半聯(lián)軸節(jié)”和“銅體半聯(lián)軸節(jié)”。其中“永磁半聯(lián)軸節(jié)”上裝有多極磁環(huán)（N、S間隔排列），“銅體半聯(lián)軸節(jié)”相對磁環(huán)的面上裝有銅或鋁板。當(dāng)“永磁半聯(lián)軸節(jié)”為主動端相對金屬板做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，多極磁環(huán)的各磁極連續(xù)掃過金屬板表面，從金屬板表面看多極磁環(huán)就是一個變化的磁場，因此該面上就會產(chǎn)生渦電流。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，該渦電流將產(chǎn)生一個與多極磁環(huán)相反方向的感應(yīng)磁場，兩個磁場相互作用即使被動端的“銅體半聯(lián)軸節(jié)”受到一個磁轉(zhuǎn)矩的作用而隨之異步轉(zhuǎn)動。

2．性能特點(diǎn)

根據(jù)永磁渦流聯(lián)軸器的工作原理，它主要有以下特點(diǎn)：

1）它是靠非接觸的磁力傳遞轉(zhuǎn)矩。主、被動端不存在機(jī)械聯(lián)結(jié)，因此對安裝時的對中精度沒有嚴(yán)格的要求；本設(shè)計的對中偏差在3mm以內(nèi)均可正常工作。

2）主、被動端之間不存在機(jī)械振動的傳遞。據(jù)不完全統(tǒng)計，90%以上機(jī)械聯(lián)軸器失效是因?qū)χ姓`差引起的高頻機(jī)械振動導(dǎo)致銷柱或螺栓疲勞失效而損壞。

3）具有軟啟動功能——尤其對于大功率電機(jī)具有過載保護(hù)作用。永磁渦流聯(lián)軸器屬于異步磁力驅(qū)動器，其原理類似于異步感應(yīng)電機(jī)。只有永磁體與銅體之間存在相對運(yùn)動時，才能產(chǎn)生感應(yīng)磁場。同時，它又具有相對恒定磁矩的特性，即當(dāng)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定，其最大輸出磁轉(zhuǎn)矩既為定值，當(dāng)負(fù)載超出該值時即滑脫，而不會將電機(jī)“悶死”。

4）對外載導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動具有自動調(diào)節(jié)功能。永磁渦流聯(lián)軸器的輸出磁轉(zhuǎn)矩與其相對轉(zhuǎn)速差或“滑差率”成正比關(guān)系。電機(jī)啟動瞬間，被動端可視為靜止不動，聯(lián)軸器輸出的磁轉(zhuǎn)矩隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大到同步轉(zhuǎn)速而逐漸達(dá)到最大值，此時的滑差率最大，該值應(yīng)大于負(fù)載的啟動轉(zhuǎn)矩；由此可見，電機(jī)在啟動的瞬間所受載荷并非拖動設(shè)備的啟動載荷。

隨著負(fù)載的轉(zhuǎn)動，滑差率逐漸減小，磁轉(zhuǎn)矩也隨之減小，達(dá)到負(fù)載的額定轉(zhuǎn)矩后，滑差率便保持在設(shè)定的額定值上，此時聯(lián)軸器輸出的磁轉(zhuǎn)矩即為額定磁轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計的額定轉(zhuǎn)差率為5.33%。當(dāng)負(fù)載突然增大，其轉(zhuǎn)速必然降低，反映在聯(lián)軸器上是滑差率增大，進(jìn)而磁轉(zhuǎn)矩增大，負(fù)載得到加速力后轉(zhuǎn)速增加，滑差率隨之下降到額定值，重新進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行過程。以上調(diào)節(jié)過程有聯(lián)軸器自動完成，無需人工操作。

5）維護(hù)與壽命

永磁渦流聯(lián)軸器因工作中沒有機(jī)械接觸與摩擦，因此無需任何日常維護(hù)。永磁渦流聯(lián)軸器的使用壽命決定于磁鋼的使用壽命。磁鋼的主要失效形式就是磁性能衰退乃至失磁。

引起磁性能降低的主要因素有：受到外來強(qiáng)磁場的退磁作用、使用溫度超過磁鋼允許工作溫度、長久強(qiáng)烈振動、老化失效。其中前三種情況在使用中有可能意外出現(xiàn)，而老化問題目前還沒有研究資料給出具體時間數(shù)據(jù)；另外從“永久磁鐵”的名稱中可推知，當(dāng)因老化而失磁的時候，恐怕不是海枯了，就是石爛了吧！磁性能對溫度影響極為敏感。本設(shè)計選用磁鋼的允許工作溫度為120℃。據(jù)資料介紹，永磁渦流聯(lián)軸器的傳動效率可達(dá)到98.5%（齒輪連軸器98.5%～99.5%，十字滑塊連軸器95%～97%，萬向節(jié)98%～99%），損耗掉的能量即轉(zhuǎn)換成了熱能。因此，永磁渦流聯(lián)軸器必須根據(jù)使用情況確定采取有效的冷卻措施。熱量主要來自于產(chǎn)生渦電流的銅體旋轉(zhuǎn)體，因此結(jié)構(gòu)上可根據(jù)具體情況加裝散熱片即可。

3．結(jié)構(gòu)、設(shè)計及安裝特點(diǎn)

1）永磁渦流聯(lián)軸器的銅旋轉(zhuǎn)主本體、付本體、聯(lián)結(jié)定距環(huán)和聯(lián)結(jié)軸套均采用普通碳鋼制造；磁旋轉(zhuǎn)本體采用L104鋁材制造；磁旋轉(zhuǎn)體在磁鋼安裝完畢后，全部用1mm的不銹鋼板包覆。聯(lián)軸器輸出磁轉(zhuǎn)矩與磁鋼總體積Vm和有效回轉(zhuǎn)半徑Rc長正比關(guān)系。

2）磁轉(zhuǎn)矩的設(shè)計計算是永磁渦流聯(lián)軸器設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計特點(diǎn)是必須在動態(tài)下模擬轉(zhuǎn)動狀態(tài)進(jìn)行計算。首先建造聯(lián)軸器的三位模型，利用有限元軟件進(jìn)行動態(tài)分析計算，然后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最后達(dá)到設(shè)計要求。因此該產(chǎn)品在技術(shù)含量上具有一定的附加值。

3）永磁渦流聯(lián)軸器現(xiàn)場安裝步驟如下：

① 將銅旋轉(zhuǎn)主體安裝于原動機(jī)軸上；

② 先將銅旋轉(zhuǎn)付體、聯(lián)結(jié)定距圈先后套在待拖動設(shè)備的軸端，然后將磁旋轉(zhuǎn)體安裝

在待拖動設(shè)備的軸上；

③ 找正，調(diào)整銅旋轉(zhuǎn)主體與磁旋轉(zhuǎn)體相對面的間隙（本設(shè)計為3.5mm），旋轉(zhuǎn)其中

之一，大體校對兩個旋轉(zhuǎn)件的回轉(zhuǎn)中心（本設(shè)計偏差不大于3mm），大體校對兩個旋

轉(zhuǎn)件相對面的傾角（本設(shè)計偏差不大于0.6度），即旋轉(zhuǎn)件徑向?qū)γ骈g隙差值不大于

3.5mm。將原動機(jī)及設(shè)備固定妥。

④ 將聯(lián)結(jié)定距圈安裝于銅旋轉(zhuǎn)主體上；

⑤ 將銅旋轉(zhuǎn)付體安裝于聯(lián)結(jié)定距圈上；

⑥ 緊固六只聯(lián)接螺栓；手動相對旋轉(zhuǎn)主、被動體，檢查有否碰磨現(xiàn)象；檢查無誤啟

動試運(yùn)行。

運(yùn)行約30分鐘和60分鐘后分別檢查銅旋轉(zhuǎn)主、付體的溫升情況，若溫升明顯且且較高，并有繼續(xù)上升的趨勢，應(yīng)考慮在銅旋轉(zhuǎn)主、付體上加裝散熱片裝置。

4．派生型永磁渦流聯(lián)軸器

以上介紹的永磁渦流聯(lián)軸器稱為標(biāo)準(zhǔn)型或恒矩型聯(lián)軸器，即設(shè)計時只考慮在電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的，輸出磁轉(zhuǎn)矩達(dá)到負(fù)載的額定轉(zhuǎn)矩即可。然后效核啟動時的瞬態(tài)及穩(wěn)態(tài)磁轉(zhuǎn)矩是否滿足負(fù)載啟動要求。這種聯(lián)軸器一般設(shè)計為單聯(lián)式，結(jié)構(gòu)相對簡單。

1）定矩型

定矩型永磁渦流聯(lián)軸器的特點(diǎn)是，不僅考慮額定轉(zhuǎn)矩，而且還要考慮控制啟動時最大磁轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器一般設(shè)計為雙聯(lián)式，其中一聯(lián)磁旋轉(zhuǎn)體可軸向移動自動調(diào)節(jié)磁體與銅體之間的間隙，從而達(dá)到控制磁轉(zhuǎn)矩的目的。

2）調(diào)速型

調(diào)速型永磁渦流聯(lián)軸器是在定矩型的基礎(chǔ)上，將自動調(diào)節(jié)磁體與銅體之間的間隙控制磁轉(zhuǎn)矩，通過一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯せ驒C(jī)電自動調(diào)節(jié)控制，即成為了調(diào)速型永磁渦流聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。