軸向永磁聯(lián)軸器是利用推拉磁路工作原理而設(shè)計(jì)出來的一種新型傳動(dòng)裝置，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)和負(fù)載之間的非接觸傳遞，從而解決了傳統(tǒng)機(jī)械聯(lián)軸器因直接接觸而承受較大振動(dòng)導(dǎo)致聯(lián)軸器本身及周圍部件受到損傷的問題。軸向永磁聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)主要包括主動(dòng)轉(zhuǎn)子、從動(dòng)轉(zhuǎn)子尺寸設(shè)計(jì)以及工作間隙的確定等。具體說，即永磁體、軟磁體的選取。而針對(duì)永磁體和軟磁體，其與材料相關(guān)的尺寸、厚度及工作點(diǎn)也需要確定。合理的設(shè)計(jì)才能很大的發(fā)揮出軸向永磁聯(lián)軸器的性能。

軸向永磁聯(lián)軸器主要兩個(gè)磁盤所構(gòu)成、即主動(dòng)磁盤、從動(dòng)磁盤。主、從轉(zhuǎn)子磁盤上均安裝有永磁體，永磁體緊密相間排列并且充磁方向均為軸向。由于主、從轉(zhuǎn)子不接觸，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，剛開始從動(dòng)轉(zhuǎn)子永磁體由于摩擦力及被傳動(dòng)阻力的作用，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)主動(dòng)磁盤相對(duì)從動(dòng)磁盤開始偏移角度。

磁路設(shè)計(jì)是磁力聯(lián)軸器設(shè)計(jì)任務(wù)中非常重要的一環(huán)，磁路的優(yōu)良對(duì)磁力聯(lián)軸器的工作有著巨大影響。磁力聯(lián)軸器的磁路是由三塊組成：永磁體、工作氣隙及軟磁體。針對(duì)磁路設(shè)計(jì)的目標(biāo)因具體結(jié)構(gòu)而不同，但一般都是要求磁力聯(lián)軸器在具有更小的空間結(jié)構(gòu)的前提下發(fā)揮出性能。關(guān)于磁力聯(lián)軸器的磁路設(shè)計(jì)具體又分為以下幾點(diǎn)：（1）確定與磁路設(shè)計(jì)相關(guān)的分析要求磁路分析的第1步就是確定相關(guān)的分析要求。具體說，就是與磁路的用途、結(jié)構(gòu)、價(jià)格等條件相關(guān)的要求。除此之外，工程上一般還要考慮設(shè)計(jì)磁路與其它結(jié)構(gòu)之間的耦合關(guān)系及所設(shè)計(jì)磁路的使用效率等因素。（2）設(shè)計(jì)出磁力機(jī)械所使用磁路的具體結(jié)構(gòu)在確定了磁路設(shè)計(jì)的相關(guān)要求后，便進(jìn)入了下一步，即用自己的方式描繪出磁路的具體結(jié)構(gòu)。根據(jù)人員對(duì)磁路設(shè)計(jì)的理解及自身的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用CAD等繪圖軟件或者手繪出磁路的具體結(jié)構(gòu)。（3）與磁路設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算當(dāng)有了磁路的具體結(jié)構(gòu)后，便進(jìn)入了下一步：與磁路設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算。具體的說就是各個(gè)磁路尺寸的設(shè)定計(jì)算。該過程可能需要重復(fù)計(jì)算多次才能想要的結(jié)果。另外，不可不提的是，關(guān)于磁路的計(jì)算的方法有很多，筆者在選擇磁路計(jì)算方法時(shí)需要慎重考慮。（4）磁路的仿真檢驗(yàn)磁路設(shè)計(jì)的階段就是運(yùn)用相關(guān)有限元仿真軟件對(duì)已知磁路進(jìn)行仿真模擬，通過磁場(chǎng)的磁力鏈可以看出所設(shè)計(jì)磁路的準(zhǔn)確性。永磁體依據(jù)充磁方式的不同主要包含三類：軸向充磁、徑向充磁與切向充磁。為了提高氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度和減少漏磁，本論文中所研究的磁力聯(lián)軸器對(duì)永磁體選擇軸向充磁，運(yùn)用緊密拼塊的方式去排列布置磁路。理論上主、從磁盤之間的間隙越小，則傳遞的轉(zhuǎn)矩越大，但是間隙過小時(shí)、會(huì)給加工制造和安裝使用帶來困難。

永磁材料指的是磁化后去掉外磁場(chǎng)，能長(zhǎng)期保留磁性，能經(jīng)受強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)干擾的一種功能材料。軸向永磁聯(lián)軸器中主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力傳動(dòng)主要依靠永磁體作為磁源來提供磁場(chǎng)力。永磁材料磁性能的優(yōu)劣，將直接影響聯(lián)軸器的磁路尺寸、聯(lián)軸器體積及其功能指標(biāo)和運(yùn)行特性。另外，因?yàn)樽匀唤缋锇ㄈ斯ず铣傻挠来挪牧戏N類眾多，表現(xiàn)出來的磁場(chǎng)特性也有很大的區(qū)別，故了解永磁體的磁場(chǎng)特性、物理特性、化學(xué)特性等對(duì)永磁體的選取來說非常重要。

基于永磁材料的特點(diǎn)，通常在選用時(shí)一般要滿足以下幾個(gè)條件。（1）為較高的磁力轉(zhuǎn)矩，永磁體材料本身應(yīng)需要有較高的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br；（2）磁感應(yīng)矯頑力Hc應(yīng)盡可能的選取較大的值，這可使聯(lián)軸器的外形尺寸減小，另外也可使永磁材料的用量下降，進(jìn)而節(jié)約成本。（3）磁性能的一致性要求；（4）在規(guī)定的工作環(huán)境中具備良好的磁性能：溫度穩(wěn)定性、外磁穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性等要求。。

銣鐵硼的磁能積和機(jī)械性能比其他永磁材料都要高，而且其價(jià)格還比較低，因此首先考慮銣鐵硼。銣鐵硼的不足之處在于它的居里溫度很低，與其他永磁材料相比較，其溫度系數(shù)較高，因此若在高溫的工況下使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的磁損。銣鐵硼的另一個(gè)不足之處在于其化學(xué)穩(wěn)定性欠佳，這是由于銣鐵硼材料中含有大量的鐵、洳元素，導(dǎo)致其性能較差，這也是其不能很快推廣到軍品的主要原因，雖然可以采用表面處理來減輕其腐蝕性，但不能從根本上解決其內(nèi)部腐蝕問題。常用的處理方法有：提高永磁體的密度來減少殘留氣隙；在成品表面利用環(huán)氧樹脂噴漆、電泳、電鍍等方法涂敷保護(hù)層。另外，由于釹鐵硼永磁材料的溫度系數(shù)較高，造成其磁性能熱穩(wěn)定性較差，高溫下使用時(shí)其退磁曲線的下半部分會(huì)產(chǎn)生彎曲，因此要進(jìn)行永磁體去磁工作點(diǎn)的校核。