本實用新型屬于機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于車輛懸架的剛度可調(diào)襯套。

背景技術(shù)：

襯套作為懸架聯(lián)接處的緩沖元件，能夠減振降噪、彌補制造公差、調(diào)節(jié)懸架的運動學特性和彈性運動學特性等。合理的襯套設(shè)計能改善汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性及整體性能。有別于傳統(tǒng)的懸架襯套，現(xiàn)有的剛度可調(diào)的懸架襯套在一定程度上能加強懸架對一定頻率或頻率段振動的衰減，但尚有些不足之處，如半主動液壓襯套結(jié)構(gòu)復(fù)雜且其動態(tài)硬化明顯，磁流變液(電流變液)式半主動液壓襯套性能會隨著液體流失而退化；上述不足限制了剛度可調(diào)襯套在汽車上的應(yīng)用。因此，剛度可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的懸架襯套成為研究熱點。

磁流變彈性體是一種智能材料，由橡膠基體和鐵粉顆粒在一定磁場下固化而成，是磁流變液的固體模擬，其力學、電學、磁學等性能可由外加磁場實時控制。本實用新型充分利用磁流變彈性體剛度可調(diào)、零場剛度低以及其固體屬性，發(fā)明了剛度可調(diào)的懸架襯套。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、剛度連續(xù)可調(diào)的懸架襯套，緩解傳統(tǒng)液壓襯套的動態(tài)硬化，克服磁流變液(或電流變液)式半主動液壓襯套穩(wěn)定性差的缺點，其響應(yīng)快，結(jié)構(gòu)簡單且成本相對低廉，能實現(xiàn)最優(yōu)襯套剛度的實時調(diào)節(jié)，對提高汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性具有積極作用。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種剛度可調(diào)襯套，包括內(nèi)外同軸安裝的內(nèi)筒6和外套筒1，內(nèi)筒6外部同軸安裝有磁流變彈性體5，磁流變彈性體5和外套筒1設(shè)置有若干個鐵芯3，每個鐵芯3上纏繞著勵磁線圈2，用于提供磁場；

可選地，所述的鐵芯3與外套筒1緊配合，并通過外套筒1內(nèi)壁上的定位槽實現(xiàn)定位；

可選地，在鐵芯3與外套筒1之間嵌入支架4，對鐵芯3進行支撐固定；

可選地，所述的鐵芯3與外套筒1的兩側(cè)端面設(shè)置有擋板7，防止鐵芯3軸向竄動；

所述的外套筒1、鐵芯3和內(nèi)筒6使用軟磁材料，支架4和擋板7使用隔磁材料，以形成閉合的磁路；

作為一種實施方案，本實用新型具有4組鐵芯3及對應(yīng)勵磁線圈2，此時所述的外套筒1、鐵芯3、內(nèi)筒6和磁流變彈性體5之間共形成4個閉合磁路A、B、C和D，實現(xiàn)磁流變彈性體5內(nèi)部磁場的均勻分布；

可選地，所述的磁流變彈性體5由橡膠基體和軟磁性鐵粉顆粒在磁場下固化而成，其顆粒鏈沿襯套徑向分布，調(diào)節(jié)電流實現(xiàn)其力學性能的變化；

可選的，線圈2和鐵芯3可以依據(jù)襯套使用要求選取合適的數(shù)量；

可選的，內(nèi)筒6外側(cè)設(shè)置有永磁體，實現(xiàn)磁流變彈性體襯套磁場的有偏設(shè)計。

一種緊湊型剛度可調(diào)襯套，包括內(nèi)外同軸安裝的內(nèi)筒6和外套筒1，內(nèi)筒6和外套筒1之間安裝有磁流變彈性體5，外套筒1兩端同軸安裝有兩個勵磁線圈2，用于提供磁場；

所述的勵磁線圈2內(nèi)側(cè)與內(nèi)筒6之間留有一定距離，以保證內(nèi)筒6與外套筒1之間發(fā)生相對運動時不至于與勵磁線圈2接觸；所述的內(nèi)筒6和外套筒1使用軟磁材料；

所述的內(nèi)筒6、磁流變彈性體5和外套筒1之間共形成2個閉合的磁路E和F，實現(xiàn)磁流變彈性體5內(nèi)部磁場的均勻分布。

本實用新型的工作過程如下：

當給勵磁線圈2施加電流時，襯套內(nèi)形成相應(yīng)的閉合磁路，通過控制電流改變磁場強度來實時調(diào)節(jié)磁流變彈性體5的力學性能，進而實現(xiàn)襯套剛度的連續(xù)調(diào)節(jié)；

依據(jù)汽車的運行工況和性能要求，控制襯套內(nèi)勵磁線圈2的電流強度，實現(xiàn)最優(yōu)襯套剛度的在線實時調(diào)節(jié)，進而提高汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性及整體性能。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型利用磁流變彈性體剛度可調(diào)特性及其本身的固體屬性，實現(xiàn)了襯套剛度的實時調(diào)節(jié)；由于磁流變彈性體零場剛度較小，可降低襯套的動態(tài)硬化；由于襯套在各種機械裝置中應(yīng)用廣泛，本實用新型的剛度可調(diào)襯套還可應(yīng)用于工業(yè)機器人、行走機器人以及其他機械構(gòu)造領(lǐng)域中；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，應(yīng)用范圍廣，性能穩(wěn)定且成本相對低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型的剛度可調(diào)襯套的徑向剖面圖；

圖2為本實用新型的剛度可調(diào)襯套的軸向剖面圖；

圖3為本實用新型的剛度可調(diào)襯套的磁場分布示意圖；

圖4為本實用新型的緊湊型剛度可調(diào)襯套的軸向剖面圖；

圖5為本實用新型的緊湊型剛度可調(diào)襯套的磁場分布示意圖；

圖中：

1、外套筒，2、勵磁線圈，3、鐵芯，4、支架，5、磁流變彈性體，6、內(nèi)筒，7、擋板，

1a、1b、1c和1d均為定位槽，

A、B、C、D、E和F均為閉合磁路，N、閉合磁路的N極，S、閉合磁路的S極。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。

圖1和圖2為本實用新型的第一實施例，包括內(nèi)外同軸安裝的內(nèi)筒6和外套筒1，內(nèi)筒6外部同軸安裝有磁流變彈性體5，磁流變彈性體5和外套筒1設(shè)置有若干個鐵芯3，每個鐵芯3上纏繞著勵磁線圈2，用于提供磁場；

所述的鐵芯3與外套筒1緊配合，并通過外套筒1內(nèi)壁上的定位槽實現(xiàn)定位；在鐵芯3與外套筒1之間嵌入支架4，對鐵芯3進行支撐固定；所述的鐵芯3與外套筒1的兩側(cè)端面設(shè)置有擋板7，防止鐵芯3軸向竄動；

所述的外套筒1、鐵芯3和內(nèi)筒6使用軟磁材料，支架4和擋板7使用隔磁材料，以形成閉合的磁路；

作為一種實施方案，本實用新型具有4組鐵芯3及對應(yīng)勵磁線圈2，此時所述的外套筒1、鐵芯3、內(nèi)筒6和磁流變彈性體5之間共形成4個閉合磁路A、B、C和D，如圖3所示，實現(xiàn)磁流變彈性體5內(nèi)部磁場的均勻分布；

所述的磁流變彈性體5由橡膠基體和軟磁性鐵粉顆粒在磁場下固化而成，其顆粒鏈沿襯套徑向分布，調(diào)節(jié)電流實現(xiàn)其力學性能的變化；

線圈2和鐵芯3可以依據(jù)襯套使用要求選取合適的數(shù)量；內(nèi)筒6外側(cè)設(shè)置有永磁體，實現(xiàn)磁流變彈性體襯套磁場的有偏設(shè)計。

圖4為本實用新型的另一實施例，該緊湊型剛度可調(diào)襯套包括內(nèi)外同軸安裝的內(nèi)筒6和外套筒1，內(nèi)筒6和外套筒1之間安裝有磁流變彈性體5，外套筒1兩端同軸安裝有兩個勵磁線圈2，用于提供磁場；

所述的勵磁線圈2內(nèi)側(cè)與內(nèi)筒6之間留有一定距離，以保證內(nèi)筒6與外套筒1之間發(fā)生相對運動時不至于與勵磁線圈2接觸；所述的內(nèi)筒6和外套筒1使用軟磁材料；

所述的內(nèi)筒6、磁流變彈性體5和外套筒1之間共形成2個閉合的磁路E和F，實現(xiàn)磁流變彈性體5內(nèi)部磁場的均勻分布，如圖5所示。

本實用新型的兩個實施例的工作過程基本相同，即：

當給勵磁線圈2施加電流時，襯套內(nèi)形成相應(yīng)的閉合磁路，通過控制電流改變磁場強度來實時調(diào)節(jié)磁流變彈性體5的力學性能，進而實現(xiàn)襯套剛度的連續(xù)調(diào)節(jié)；

依據(jù)汽車的運行工況和性能要求，控制襯套內(nèi)勵磁線圈2的電流強度，實現(xiàn)最優(yōu)襯套剛度的在線實時調(diào)節(jié)，進而提高汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性及整體性能。

上述實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。