大连理工大学刘巍获国家专利权
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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种无背铁型鼠笼式永磁联轴器的设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121546889B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202610064739.1,技术领域涉及:H02K49/10;该发明授权一种无背铁型鼠笼式永磁联轴器的设计方法是由刘巍;赵治华;程习康;罗唯奇;周孟德;姜泓任;赵康博;张洋设计研发完成,并于2026-01-19向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种无背铁型鼠笼式永磁联轴器的设计方法在说明书摘要公布了:本发明属于永磁传动技术领域,公开一种无背铁型鼠笼式永磁联轴器的设计方法。安装于鼠笼式轮毂内的永磁体四周被包裹;永磁体一对磁极面裸露在空气域中,可同步传递扭矩,提高永磁体利用率;鼠笼式轮毂无需背铁结构,可降低轮毂重量并缩小永磁联轴器整体设计尺寸;且鼠笼式轮毂结构更加稳定,不仅能吸收转子间发生碰撞时产生的冲击力,还可与铝套配套使用,防止永磁联轴器运行过程中永磁体因离心力与径向吸附力被甩出;此外,无背铁型鼠笼式永磁联轴器的转矩、径向偏载力、轴向力、磁路拓扑结构、扭矩密度以及质量均可作为优化目标,通过对关键参数进行相关性分析,获得最佳参数组,完成永磁联轴器性能迭代升级,具备较高工程普适性与应用价值。
本发明授权一种无背铁型鼠笼式永磁联轴器的设计方法在权利要求书中公布了:1.一种无背铁型鼠笼式永磁联轴器的设计方法,其特征在于,设计步骤如下: 第一步、确定无背铁型鼠笼式永磁联轴器的构型与关键参数; 第二步、构建无背铁型鼠笼式永磁联轴器的磁场与传动性能分析模型; 将关键参数导入COMSOL软件并构建无背铁型鼠笼式永磁联轴器的三维模型,然后赋予无背铁型鼠笼式永磁联轴器各结构的材料属性和确定无背铁型鼠笼式永磁联轴器各结构的磁化模型,对无背铁型鼠笼式永磁联轴器的三维模型进行细化网格后求解无背铁型鼠笼式永磁联轴器各层磁钢阵列的传递扭矩; 第三步、虑及加工及装配工艺优化无背铁型鼠笼式永磁联轴器结构; 结合加工及装配工艺要求,借助SOLIDWORKS软件优化无背铁型鼠笼式永磁联轴器结构,包括拆分结构、预留止口、增设凸台以及设置倒角与圆角; 第四步、结合扭矩最大值计算连接件的最小许用直径; 第五步、完成无背铁型鼠笼式永磁联轴器的加工装配; 第一步的具体实现过程如下: 内转子与外转子分别安装两个轮毂,共计四层;其中内转子内层轮毂3与外转子外层轮毂12设有燕尾形槽口,内转子内层轮毂3与外转子外层轮毂12的燕尾形槽口中各分布一组磁钢阵列;内转子外层轮毂7与外转子内层轮毂16为鼠笼式结构,设置贯穿内转子外层轮毂7与外转子内层轮毂16内外表面的倒梯形槽口,使得永磁体的一对磁极面全部暴露在磁场气隙中,只有非磁极面与轮毂接触;燕尾形槽口之间,倒梯形槽口之间以及内转子内层轮毂3、外转子外层轮毂12、内转子外层轮毂7、外转子内层轮毂16的端面处均保留部分区域,用于限制永磁体切向及轴向自由度和连接端盖;当永磁体完全嵌入内转子外层轮毂7与外转子内层轮毂16时,永磁体的一对磁极面与内转子外层轮毂7、外转子内层轮毂16的内外表面分别共面,并利用不导磁的铝套限制永磁体径向自由度; 决定无背铁型鼠笼式永磁联轴器传递扭矩能力的关键参数包括径向磁场气隙airgap_r、永磁体长度PM_l、外转子内层永磁体厚度PM_t_1o、外转子外层永磁体厚度PM_t_2o、内转子内层永磁体厚度PM_t_1i、内转子外层永磁体厚度PM_t_2i、永磁体剩余磁通密度Br、永磁体数量PM_num与凸台宽度tutai_a。
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