一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于音圈電機設計技術(shù)，涉及一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前音圈電機動子普遍使用的是單極工作氣隙結(jié)構(gòu)，利用一塊磁鋼產(chǎn)生工作氣隙磁密，其氣隙磁密的值較小，導致與氣隙磁密成正比的推力常數(shù)的值較小。由于特殊應用場合要求在同樣的體積下實現(xiàn)音圈電機較大的推力，因此采用一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)見圖7，采用該種結(jié)構(gòu)后，氣隙由單極變?yōu)殡p極，同時主極的氣隙磁密得到了大大的提高，而副極的氣隙磁密與原來單極結(jié)構(gòu)時的氣隙磁密基本相等，降低了推力常數(shù)的不均勻度，因此在同樣的體積下，大大提高了電機的氣隙磁密，進一步提高了電機的磁能密度及推力常數(shù)，實現(xiàn)了更高的效率，同時減小了推力常數(shù)的不均勻度，并且減小了磁鋼的體積，降低了整個電機的重量及成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提出一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括軸端擋環(huán)1、主磁鋼2、副磁鋼一 3、磁軛4、副磁鋼二 5、軸6、外殼7、后蓋8、螺釘9、螺母10。軸端擋環(huán)I為環(huán)狀柱體，內(nèi)徑為半徑為Rl的螺紋，外半徑為R2，長度為LI ;主磁鋼2為環(huán)狀柱體；副磁鋼一 3、副磁鋼二 5與主磁鋼2的形狀及尺寸完全相同；磁軛4為環(huán)狀柱體；軸6為圓柱體；外殼7為環(huán)狀柱體；后蓋8為環(huán)狀柱體；
[0005]軸端擋環(huán)I通過螺紋連接的方式固定于軸6上；主磁鋼2的側(cè)面與軸端擋環(huán)I粘接固定，同時主磁鋼2的內(nèi)表面與軸6粘接固定；副磁鋼一 3的側(cè)面與主磁鋼2粘接固定，同時副磁鋼一 3的內(nèi)表面與軸6粘接固定；磁軛4的側(cè)面與副磁鋼一 3粘接固定，同時磁軛4的內(nèi)表面與軸6粘接固定；副磁鋼二 5的側(cè)面與磁軛4粘接固定，同時副磁鋼二 5的內(nèi)表面與軸6粘接固定；外殼7的多個螺紋孔通過螺釘9與后蓋8的多個通孔進行固定；軸6通過螺母10與后蓋8進行固定。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明在一定的音圈電機體積下，與傳統(tǒng)音圈電機單極磁場結(jié)構(gòu)相比，平均工作氣隙磁密提高了 33%，進一步提高了電機的磁能密度及推力常數(shù)，實現(xiàn)了更高的效率。
【附圖說明】
[0007]圖1是軸端擋環(huán)的示意圖；
[0008]圖2是主磁鋼的示意圖；
[0009]圖3是磁軛的示意圖；
[0010]圖4是軸的示意圖；
[0011]圖5是外殼的不意圖；
[0012]圖6是后蓋的示意圖；
[0013]圖7是一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]其中，1:軸端擋環(huán)、2:王磁鋼、3:副磁鋼一、4:磁輒、5:副磁鋼_.>6:軸、7:外殼、
8:后蓋、9:螺釘、10:螺母、11:環(huán)狀臺階一、12:環(huán)狀臺階二。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做詳細說明，參見圖7，其是本發(fā)明一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)示意圖。所述一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)其特征在于包括:軸端擋環(huán)1、主磁鋼2、副磁鋼一 3、磁軛4、副磁鋼二 5、軸6、外殼7、后蓋8、螺釘9、螺母10。軸端擋環(huán)I為環(huán)狀柱體，內(nèi)徑為半徑為Rl的螺紋，外半徑為R2，長度為LI ;主磁鋼2為環(huán)狀柱體；副磁鋼一 3、副磁鋼二 5與主磁鋼2的形狀及尺寸完全相同；磁軛4為環(huán)狀柱體；軸6為圓柱體；外殼7為環(huán)狀柱體；后蓋8為環(huán)狀柱體；
[0016]軸端擋環(huán)I通過螺紋連接的方式固定于軸6上；主磁鋼2的側(cè)面與軸端擋環(huán)I粘接固定，同時主磁鋼2的內(nèi)表面與軸6粘接固定；副磁鋼一 3的側(cè)面與主磁鋼2粘接固定，同時副磁鋼一 3的內(nèi)表面與軸6粘接固定；磁軛4的側(cè)面與副磁鋼一 3粘接固定，同時磁軛4的內(nèi)表面與軸6粘接固定；副磁鋼二 5的側(cè)面與磁軛4粘接固定，同時副磁鋼二 5的內(nèi)表面與軸6粘接固定；外殼7的多個螺紋孔通過螺釘9與后蓋8的多個通孔進行固定；軸6通過螺母10與后蓋8進行固定。
[0017]實施例
[0018]1、軸端擋環(huán)I為環(huán)狀柱體，內(nèi)徑為半徑為21mm的螺紋，外半徑為47mm，長度為8.7mm ；
[0019]2、主磁鋼2為環(huán)狀柱體，內(nèi)半徑為22mm，夕卜半徑為47mm，長度為26mm ;副磁鋼一 3、副磁鋼二 5與主磁鋼2的形狀及尺寸完全相同；
[0020]3、磁軛4為環(huán)狀柱體，內(nèi)半徑為22mm,外半徑為47mm,長度為8.7mm ；
[0021]4、軸6為圓柱體,外徑為半徑為8mm的螺紋,長度為106.7mm,軸6上有環(huán)狀臺階一
11、環(huán)狀臺階二 12，臺階一 11的外半徑為47mm，長度為86.7mm,臺階二 12的外徑為半徑為21mm的螺紋，長度為11.3mm ；
[0022]5、外殼7為環(huán)狀柱體，內(nèi)半徑為56mm,夕卜半徑為64mm,長度為97.4mm,端面上有8個對稱分布的螺紋孔；
[0023]6、后蓋8為環(huán)狀柱體，內(nèi)半徑為8mm,外半徑為64mm,長度為11.5mm,端面上有多個與螺紋孔對應的通孔；
[0024]7、軸端擋環(huán)I通過螺紋連接的方式固定于軸6上；
[0025]8、主磁鋼2的側(cè)面與軸端擋環(huán)I粘接固定，同時主磁鋼2的內(nèi)表面與軸6粘接固定;
[0026]9、副磁鋼一 3的側(cè)面與主磁鋼2粘接固定，同時副磁鋼一 3的內(nèi)表面與軸6粘接固定；
[0027]10、磁軛4的側(cè)面與副磁鋼一 3粘接固定，同時磁軛4的內(nèi)表面與軸6粘接固定；
[0028]11、副磁鋼二 5的側(cè)面與磁軛4粘接固定，同時副磁鋼二 5的內(nèi)表面與軸6粘接固定;
[0029]12、外殼7的多個螺紋孔通過螺釘9與后蓋8的多個通孔進行固定；
[0030]13、軸6通過螺母10與后蓋8進行固定。
[0031]本發(fā)明為一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向的磁場結(jié)構(gòu)，其工作原理是:主磁鋼2與副磁鋼一 3、副磁鋼二 5都為永磁體，采用軸向充磁筒極結(jié)構(gòu)，它提供主要的磁場能量。主極磁力線由兩部分組成:一部分通過主磁鋼2，最后通過后蓋8、外殼7、主極工作氣隙、磁軛4返回初始主磁鋼2而形成閉合回路，另一部分通過副磁鋼一 3、副磁鋼二5，最后通過副極工作氣隙、外殼7、主極工作氣隙、磁軛4返回初始副磁鋼一 3而形成閉合回路，由于兩部分磁力線均通過主極工作氣隙，因此主極氣隙磁密得到了極大的提高，同時采用副磁鋼一 3、副磁鋼二 5，減小了副極由于端部漏磁大而造成氣隙磁密降低的程度。
[0032]與傳統(tǒng)的音圈電機單極磁場結(jié)構(gòu)相比，平均工作氣隙磁密提高了 33%。本發(fā)明可實現(xiàn)在較小體積下產(chǎn)生更高的磁能密度，從而可以進一步減小電磁體的體積，實現(xiàn)更高的磁能轉(zhuǎn)換效率。
【主權(quán)項】
1.一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括軸端擋環(huán)(I)、主磁鋼(2)、副磁鋼一(3)、磁軛(4)、副磁鋼二(5)、軸(6)、外殼(7)、后蓋(8)、螺釘(9)、螺母(10)。軸端擋環(huán)(I)為環(huán)狀柱體，內(nèi)徑為半徑為Rl的螺紋，外半徑為R2，長度為LI ;主磁鋼(2)為環(huán)狀柱體；副磁鋼一(3)、副磁鋼二(5)與主磁鋼(2)的形狀及尺寸完全相同；磁軛(4)為環(huán)狀柱體；軸(6)為圓柱體；外殼(7)為環(huán)狀柱體；后蓋(8)為環(huán)狀柱體； 軸端擋環(huán)(I)通過螺紋連接的方式固定于軸(6)上；主磁鋼(2)的側(cè)面與軸端擋環(huán)(I)粘接固定，同時主磁鋼(2)的內(nèi)表面與軸(6)粘接固定；副磁鋼一(3)的側(cè)面與主磁鋼(2)粘接固定，同時副磁鋼一(3)的內(nèi)表面與軸(6)粘接固定；磁軛(4)的側(cè)面與副磁鋼一(3)粘接固定，同時磁軛(4)的內(nèi)表面與軸(6)粘接固定；副磁鋼二(5)的側(cè)面與磁軛(4)粘接固定，同時副磁鋼二(5)的內(nèi)表面與軸(6)粘接固定；外殼(7)的多個螺紋孔通過螺釘(9)與后蓋(8)的多個通孔進行固定；軸(6)通過螺母(10)與后蓋(8)進行固定。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)，其特征在于:主磁鋼(2)內(nèi)半徑為R3=R1+ (0.8?1.2)mm，外半徑為R4=R2，長度為L2=3L1 ;磁軛(4)內(nèi)半徑為R5=R3，外半徑為R6=R2，長度為L3=L1 ;軸(6)的外徑為半徑為R7= (0.35?0.4) R3的螺紋，長度為L4=2L1+3L2+ (10?13)_，軸(6)上有環(huán)狀臺階一(11)、環(huán)狀臺階二( 12)，臺階一(11)的外半徑為R8=R3，長度為L6=L1+3L2，臺階二( 12)的外徑為半徑為R9=R1的螺紋，長度為L4-L5-L6。
3.如權(quán)利要求1所述的一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)，其特征在于:外殼(7)內(nèi)半徑為R10，外半徑為R11，長度為L7，端面上有多個對稱分布的螺紋孔；后蓋(8)內(nèi)半徑為R12=R7，外半徑為R13=R11，長度為L8，端面上有多個與螺紋孔對應的通孔。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高音圈電機推力常數(shù)的筒極對頂軸向磁場結(jié)構(gòu)。它由主磁鋼、副磁鋼一、副磁鋼二、磁軛、后蓋、外殼、軸、軸端擋環(huán)、螺母組成。主磁鋼與副磁鋼一、副磁鋼二都為軸向充磁筒極結(jié)構(gòu)，其中主磁鋼與副磁鋼一充磁方向相反，副磁鋼一與副磁鋼二充磁方向相同，主磁鋼與副磁鋼一的磁力線在中間的磁軛實現(xiàn)了對頂輻射，形成軸向?qū)斴椛浯艌?，在主極工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生了較高的磁密；副磁鋼二有效增加了副極工作氣隙的磁密，使副極工作氣隙磁密與主極工作氣隙磁密接近相等，降低了推力常數(shù)的不均勻度。本發(fā)明在一定的音圈電機的體積下，大大提高了電機的氣隙磁密，進一步提高了電機的磁能密度及推力常數(shù)，實現(xiàn)了更高的效率。
【IPC分類】H02K41-03
【公開號】CN104702084
【申請?zhí)枴緾N201310670860
【發(fā)明人】趙小鵬, 周育茹, 王葵, 聶勇, 牛健飛
【申請人】中國航空工業(yè)第六一八研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月10日