阅读说明：本技术 磁联轴器及具有该磁联轴器的动力机构 (Magnetic coupling and power mechanism with same ) 是由 于卿源 陈新春 张晨辉 雒建斌 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种磁联轴器及具有该磁联轴器的动力机构。磁联轴器包括：第一部、第二部、第一磁性件以及第二磁性件。第一磁性件与第一部固定连接。第二磁性件与第二部固定连接。上述的磁联轴器,用于连接动力件与被传动件,在摩擦试验过程中需要进行降温时,通过旋转第一部,使第一磁性件相对于第二磁性件转动,以减小第一磁性件在第二磁性件上的投影面积和第二磁性件在第一磁性件上的投影面积,从而使得第一磁性件与第二磁性件之间的吸引力减小,第一部与第二部之间的贴合力不足以支撑被传动件,从而使得第二部与第一部可以快速断开连接,切断了第一部与第二部之间的热传导,进而降低了系统漏热,提升了低温实验的制冷效能。(The invention provides a magnetic coupling and a power mechanism with the same. The magnetic coupling includes: the first part, the second part, first magnetic part and second magnetic part. The first magnetic part is fixedly connected with the first part. The second magnetic part is fixedly connected with the second part. The magnetic coupling is used for connecting a power part and a driven part, when the temperature needs to be reduced in the friction test process, the first magnetic part rotates relative to the second magnetic part by rotating the first part, so that the projection area of the first magnetic part on the second magnetic part and the projection area of the second magnetic part on the first magnetic part are reduced, the attraction force between the first magnetic part and the second magnetic part is reduced, the attaching force between the first part and the second part is not enough to support the driven part, the second part and the first part can be quickly disconnected, the heat conduction between the first part and the second part is cut off, the heat leakage of a system is reduced, and the refrigeration efficiency of a low-temperature test is improved.)

磁联轴器及具有该磁联轴器的动力机构

技术领域

本发明涉及摩擦试验设备技术领域，特别涉及用于磁联轴器及具有该磁联轴器的动力机构。

背景技术

摩擦学的基本目标是探究摩擦起源的科学机理、开发控制摩擦磨损的方法，并将其应用到工业生产当中。摩擦学领域中，摩擦试验机是一类用于进行摩擦实验的常用设备，分为台架实验机和试样实验机。台架实验机测试的对象是部件级的产品，例如轴承、活塞等，可将部件装入，模拟实际运行工况(包括速度、载荷、温度、环境氛围等)，同时具备测量摩擦力学指标的功能(例如可测量轴承的阻力扭矩等)。试样试验机测试的对象是几何结构简单的样品，包括平面、圆柱面、球面等，测试方法一般是将上下两个样品装入后，在它们之间施加给定竖直方向的载荷，同时进行水平相对运动，并测量样品之间的水平摩擦力。运动的模式包括滚动摩擦和滑动摩擦，其中滑动摩擦包括往复滑动、圆周滑动等。除了基本的精确加载、运动控制、摩擦力测量功能外，部分高端试验机还具备温度控制、环境控制(不同真空度、相对湿度、气体成分的控制)功能、加电压功能、摩擦位点光学/红外探测功能。

摩擦试验机的共同目标，一是，在一定的环境(温度、氛围等)下，以可调节的载荷、速度工况参数，创造一种摩擦接触状态，模拟工程中摩擦副的实际运行；二是，在摩擦运行的过程中保证摩擦力、摩擦扭矩等力学参数的精确测量，并尽可能多的测量其他信息。摩擦试验机是摩擦学研究过程中，评价材料摩擦磨损特性、改性优化研究过程中必不可少的设备。常规大气环境下的摩擦试验机种类非常繁多。但是，传统的摩擦试验设备在低温试验环境中进行降温的过程中，存在漏热的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的摩擦试验设备在低温试验环境中进行降温的过程中，存在漏热的问题，提供一种能够改善漏热问题的磁联轴器及具有该磁联轴器的动力机构。

本申请实施例提供一种磁联轴器，包括：

第一部；

第二部；

第一磁性件，与所述第一部固定连接；

第二磁性件，与所述第二部固定连接，所述第二磁性件与所述第一磁性件相对，所述第二磁性件与所述第一磁性件之间的磁力使所述第一部与所述第二部贴合；其中，所述第一部与所述第二部相对转动时，所述第二磁性件在所述第一磁性件上的投影面积改变。

上述的磁联轴器，用于连接动力件与被传动件，在摩擦试验过程中需要进行降温时，通过旋转第一部，使第一磁性件相对于第二磁性件转动，以减小第一磁性件在第二磁性件上的投影面积和第二磁性件在第一磁性件上的投影面积，从而使得第一磁性件与第二磁性件之间的吸引力减小，进而第一部与第二部之间的贴合力减小。由于第一部与第二部之间的贴合力减小，摩擦试验中被传动件的重量较大，第一部与第二部之间的贴合力不足以支撑被传动件，从而使得第二部与第一部可以快速断开连接，切断了第一部与第二部之间的热传导，进而降低了系统漏热，提升了低温实验的制冷效能。

在一实施例中，所述的磁联轴器包括：所述第一部具有第一凹槽，所述第一磁性件位于所述第一凹槽内；所述第二部具有第二凹槽，所述第二磁性件位于所述第二凹槽内。

在一实施例中，所述第二部设有第三凹槽，所述第二凹槽设于所述第三凹槽的底壁；

所述第一部***所述第三凹槽内并与所述第三凹槽相适配，所述第二磁性件与所述第一磁性件之间的磁力使所述第一部与所述第三凹槽的底壁贴合。

在一实施例中，所述第一部设有第四凹槽，所述第一凹槽设于所述第四凹槽的底壁；

所述第二部***所述第四凹槽内并与所述第四凹槽相适配，所述第二磁性件与所述第一磁性件之间的磁力使所述第二部与所述第四凹槽的底壁贴合。

在一实施例中，所述第二磁性件具有与所述第一磁性件相对应的位置，在所述相对应的位置，所述第一磁性件的面对所述第二磁性件的表面完全投影在第二磁性件上，所述第二磁性件的面对所述第一磁性件的表面完全投影在第一磁性件上。

在一实施例中，所述第一磁性件的面对所述第二磁性件的表面与所述第二磁性件的面对所述第一磁性件的表面形状相同、大小相同且相互平行。

在一实施例中，所述第一磁性件的面对所述第二磁性件的表面与所述第二磁性件的面对所述第一磁性件的表面均为长方形。

在一实施例中，所述第二磁性件与所述第一磁性件之间的距离可调。

在一实施例中，所述的磁联轴器还包括第一螺纹连接件，所述第一磁性件与所述第一部通过所述第一螺纹连接件连接；和/或，所述的磁联轴器还包括第二螺纹连接件，所述第二磁性件与所述第二部通过所述第二螺纹连接件连接。

本申请另一实施例还提供一种动力机构，所述动力机构包括如上述实施例中任一项所述的磁联轴器、连接部以及电机，所述连接部与所述电机连接；所述第一部与所述连接部具有第一连接状态和第二连接状态；在所述第一连接状态，所述第一部与所述连接部固定连接；在所述第二连接状态，所述第一部与所述连接部可转动连接。

在一实施例中，所述的动力机构还包括第三螺纹连接件，所述连接部套设于所述磁联轴器，在所述第一连接状态，所述第一部与所述连接部通过所述第三螺纹连接件固定连接；松开所述第三螺纹连接件时，所述第一部与所述连接部切换至所述第二连接状态。

附图说明

图1为一实施例磁联轴器的主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2中的第一部的示意图；

图4为图2中的第二部的示意图；

图5为图1中的磁联轴器的左视图；

图6为图5的B-B剖视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请结合图1和图2，本申请实施例提供一种磁联轴器100。磁联轴器100包括：第一部110、第二部120、第一磁性件130以及第二磁性件140。第一磁性件130与第一部110固定连接。第二磁性件140与第二部120固定连接。第二磁性件140与第一磁性件130相对，第二磁性件140与第一磁性件130之间的磁力使第一部110与第二部120贴合。第一部110与第二部120相对转动时，第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积改变。

具体地，磁联轴器100用于连接动力件与被传动件。在摩擦试验中，第一部110用于连接动力件，例如电机。第二部120用于连接被传动件，例如摩擦试验中的支撑件等。

由于第二磁性件140与第一磁性件130之间的磁力使第一部110与第二部120贴合，从而使第一部110与第二部120紧固连接，进而动力件与被传动件通过第一部110与第二部120连接，使得动力件能够通过第一部110和第二部120带动被传动件运动，以进行摩擦试验。

由于第一磁性件130与第一部110固定连接，第二磁性件140与第二部120固定连接，则第一部110与第二部120相对转动时，第一磁性件130与第二磁性件140相对转动，从而使得第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积改变，同时第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积改变。

第一磁性件130与第二磁性件140相对转动时，第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积和第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积增大或减小。第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积和第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积增大时，则第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力增大，从而第一部110与第二部120之间贴合力的增大。第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积和第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积减小时，则第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力减小，从而第一部110与第二部120之间贴合力的减小。

在摩擦试验过程中需要进行降温时，通过旋转第一部110，使第一磁性件130相对于第二磁性件140转动，以减小第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积和第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积，从而使得第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力减小，进而第一部110与第二部120之间的贴合力减小。由于第一部110与第二部120之间的贴合力减小，摩擦试验中被传动件的重量较大，第一部110与第二部120之间的贴合力不足以支撑被传动件，从而使得第二部120与第一部110可以快速断开连接，切断了第一部110与第二部120之间的热传导，进而降低了系统漏热，提升了低温实验的制冷效能。

当被传动件的重量过大时，为防止动力件承受的拉力过大而损坏，可以通过旋转第一部110，减小第一磁性件130在第二磁性件140的投影面积，从而使得第一部110与第二部120之间的贴合力减小，则第一部110与第二部120之间的贴合力不足以支撑被传动件，进而第一部110与第二部120可以快速断开连接，动力件与被传动件断开连接，实现对动力件的拉力过载保护。

请参考图3和图4并结合图2，在一实施例中，第一部110具有第一凹槽101，第一磁性件130位于第一凹槽101内。第二部120具有第二凹槽102，第二磁性件140位于第二凹槽102内。

具体地，第一部110具有第一表面。第二部120具有第二表面。第一凹槽101设于第一表面。第二凹槽102设于第二表面。第一磁性件130与第二磁性件140的吸引力使得第一表面与第二表面贴合。由于第一凹槽101设于第一表面，第二凹槽102设于第二表面，从而第一磁性件130位于第一表面的凹陷处，第二磁性件140位于第二表面的凹陷处，进而便于第一表面与第二表面贴合。

在一实施例中，第二部120设有第三凹槽103，第一部110***第三凹槽103内并与第三凹槽103相适配。

具体地，第一部110为圆柱状，第三凹槽103的形状为圆柱状。第一部110与第二部120间隙配合。由于第一部110***第三凹槽103内并与第三凹槽103相适配，从而第一部110相对于第二部120旋转时，第一部110与第二部120不易产生径向的偏移，有利于摩擦试验的试验结果可靠。

在本实施例中，第二表面为第三凹槽103的底壁。第二凹槽102设于第三凹槽103的底壁。第二磁性件140与第一磁性件130之间的磁力使第一部110与第三凹槽103的底壁贴合。

在其他实施例中，也可以在第一部110开设第四凹槽(未示出)，第二部120***第四凹槽内并与第四凹槽相适配，从而第一部110相对于第二部120旋转时，第一部110与第二部120同样不易产生径向的偏移，有利于摩擦试验的试验结果可靠。此时，第一凹槽101设于第四凹槽的底壁，第二磁性件140与第一磁性件130之间的磁力使第二部120与第四凹槽的底壁贴合。

在一实施例中，第二磁性件140具有与第一磁性件130相对应的位置，在该相对应的位置，第一磁性件130的面对第二磁性件140的表面完全投影在第二磁性件140上，第二磁性件140的面对第一磁性件130的表面完全投影在第一磁性件130上。

具体地，第一磁性件130的面对第二磁性件140的表面与第二磁性件140的面对第一磁性件130的表面可以是形状相同、大小相同相互平行的平面。

例如，第一磁性件130的面对第二磁性件140的表面与第二磁性件140的面对第一磁性件130的表面为大小和形状分别相同的长方形，且该两个表面相互平行。该第二磁性件140与第一磁性件130的位置相对应时，该两个表面的长度和宽度分别对应，从而第一磁性件130的面对第二磁性件140的表面完全投影在第二磁性件140上，第二磁性件140的面对第一磁性件130的表面完全投影在第一磁性件130上，此时，第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力最大。当旋转第一部110时，第一磁性件130的面对第二磁性件140的表面的长度方向与第二磁性件140的面对第一磁性件130的表面的长度方向产生夹角，从而第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积减小，第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力减小。当第一磁性件130的面对第二磁性件140的表面的长度方向与第二磁性件140的面对第一磁性件130的表面的长度方向的夹角为直角时，则第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力最小。

在一实施例中，第二磁性件140与第一磁性件130之间的距离可调。通过调节第一磁性件130与第二磁性件140之间的距离，可以调节第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力，从而可以确定第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力最小时，磁联轴器100能够承受的最大重量，进而可以实现可调节的拉力过载保护。

请结合图5和图6，在一实施例中，磁联轴器100还包括第一螺纹连接件150。第一磁性件130与第一部110通过第一螺纹连接件150固定连接。第一螺纹连接件150的两端分别连接第一磁性件130与第一凹槽101的底壁。通过调节第一螺纹连接件150旋入第一凹槽101的底壁的深度，从而可以调节第一磁性件130到第一凹槽101的底壁的距离，进而可以调节第一磁性件130到第二磁性件140的距离，结构简单，方便操作。

请结合图5和图6，在一实施例中，磁联轴器100还包括第二螺纹连接件160。第二磁性件140与第二部120通过第二螺纹连接件160固定连接。第二螺纹连接件160的两端分别连接第二磁性件140与第二凹槽102的底壁。通过调节第二螺纹连接件160旋入第二凹槽102的底壁的深度，从而可以调节第二磁性件140到第二凹槽102的底壁的距离，进而可以调节第二磁性件140到第一磁性件130的距离，结构简单，方便操作。

本申请一实施例还提供一种动力机构(未示出)。动力机构包括上述任一项所述的磁联轴器100、连接部以及电机。连接部分别与电机和第一部110连接。第一部110与连接部具有第一连接状态和第二连接状态；在第一连接状态，第一部110与连接部固定连接；在第二连接状态，第一部110与连接部可转动连接。

具体地，连接部可以是机电连接块。动力机构还包括磁耦合杆和第三螺纹连接件。连接部套设于磁耦合杆。磁耦合杆与第一部110固定连接。第一部110与连接部在第一连接状态时，连接部与磁耦合杆通过第三螺纹连接件固定连接，从而第一部110与连接部固定连接，进而可以通过电机带动连接部，连接部带动磁耦合杆，磁耦合杆带动第一部110，第一部110带动第二部120，第二部120带动被传动件运动。松开第三螺纹连接件时，磁耦合杆可以相对于连接部转动，从而带动第一部110可以相对于连接部转动，则第一部110与连接部切换至第二连接状态。

通过转动磁耦合杆使第一部110转动，则第一磁性件130相对于第二磁性件140转动，以致减小第一磁性件130在第二磁性件140上的投影面积和第二磁性件140在第一磁性件130上的投影面积，从而使得第一磁性件130与第二磁性件140之间的吸引力减小，进而第一部110与第二部120之间的贴合力减小。由于第一部110与第二部120之间的贴合力减小，摩擦试验中被传动件的重量较大，第一部110与第二部120之间的贴合力不足以支撑被传动件，从而使得第二部120与第一部110可以快速断开连接，切断了第一部110与第二部120之间的热传导，进而降低了系统漏热，提升了低温实验的制冷效能。

当被传动件的重量过大时，为防止动力件承受的拉力过大而损坏，可以通过转动磁耦合杆而转动第一部110，以减小第一磁性件130在第二磁性件140的投影面积，从而使得第一部110与第二部120之间的贴合力减小，则第一部110与第二部120之间的贴合力不足以支撑被传动件，进而第一部110与第二部120可以快速断开连接，动力件与被传动件断开连接，实现拉力过载保护。

可以理解的是，在其他实施例中，动力机构也可以不设置磁耦合杆，连接部直接套设于第一部110，同样可以使连接部与第一部110固定连接或使第一部110与连接部相对转动。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。