一種磁流變液變扭矩裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁流變液裝置，具體是一種磁流變液變扭矩裝置，屬于機(jī)械動(dòng)力傳遞技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液(Magnetorheological Fluids, MRF)是一種典型的智能型材料，主要由軟磁性顆粒、基載液和包裹在軟磁性顆粒表面的添加劑組成，磁流變液粘度具有磁場(chǎng)可控特性?；咎卣魇?在外加磁場(chǎng)作用下，磁流變液中的顆粒沿磁場(chǎng)方向形成纖維束狀的鏈，阻礙了基載液的自由流動(dòng)，使磁流變液從牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢羟辛Φ恼乘苄粤黧w，發(fā)生強(qiáng)烈的“固化”現(xiàn)象；而當(dāng)外加磁場(chǎng)消失時(shí)，磁流變液恢復(fù)到自由流動(dòng)狀態(tài)(液態(tài))。磁流變液在一定外加磁場(chǎng)作用時(shí)，其粘塑性等特性將產(chǎn)生變化，稱之為磁流變效應(yīng)。上世紀(jì)九十年代，磁流變液相關(guān)制備技術(shù)得到突破，應(yīng)用技術(shù)研宄開始興起，使其應(yīng)用迅猛發(fā)展，已在阻尼器、減振器、變扭矩裝置(離合器、制動(dòng)器等)、拋光裝置、復(fù)合構(gòu)件等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，磁流變液變扭矩裝置是以磁流變液為傳動(dòng)介質(zhì)開發(fā)出的一種新型動(dòng)力傳遞技術(shù)，磁流變液變扭矩裝置分為主從兩個(gè)部分，主從部分間充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)，通過改變磁流變液所受磁場(chǎng)強(qiáng)度的方法，改變磁流變液的粘度，以實(shí)現(xiàn)主從部分間轉(zhuǎn)矩的無級(jí)控制；與傳統(tǒng)變扭矩裝置相比，具有體積小、耗能低、磨損小、噪聲低和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，有關(guān)磁流變液變扭矩裝置的專利有很多，比如:2002年I月16日公開的中國(guó)專利“徑向自加壓磁流變液離合器”(申請(qǐng)?zhí)?00104451.6)，該磁流變離合器未考慮散熱問題，散熱效果較差。2010年8月4日公開的中國(guó)專利“磁流變無級(jí)變速器”(申請(qǐng)?zhí)?201010121882.9)，該磁流變離合器采用多盤重復(fù)疊加方式傳遞扭矩，雖然可傳遞較大扭矩，但其采用多盤連續(xù)疊加方式，散熱效果較差。2012年2月22日公開的中國(guó)專利“一種水冷式磁流變軟啟動(dòng)裝置”(申請(qǐng)?zhí)?201110334597.X)，該裝置采用水冷方式散熱，但水流冷卻通道容易引起磁路磁阻的增加，降低傳遞扭矩且需要大量的冷卻水，無法用于缺水場(chǎng)合，同時(shí)結(jié)構(gòu)體積龐大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種磁流變液變扭矩裝置，裝置徑向尺寸小、傳遞扭矩大；顯著提高散熱效果，適用于徑向尺寸有要求的大扭矩風(fēng)冷傳動(dòng)場(chǎng)合。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本磁流變液變扭矩裝置包括安裝在軸承座上的主動(dòng)部件，以及與所述主動(dòng)部件配合安裝的從動(dòng)部件，主從動(dòng)部件之間充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)；
[0006]王動(dòng)部件包括王動(dòng)軸、左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板、連接環(huán)和勵(lì)磁線圈；
[0007]從動(dòng)部件包括從動(dòng)軸、傳動(dòng)盤、寬套筒和窄套筒，傳動(dòng)盤通過花鍵固定在所述從動(dòng)軸上，所述寬套筒套裝在所述從動(dòng)軸上將各個(gè)傳動(dòng)盤依次隔開；
[0008]所述勵(lì)磁線圈安裝在左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板與右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板構(gòu)成的凹槽內(nèi)；
[0009]由多個(gè)所述左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板、勵(lì)磁線圈和傳動(dòng)盤構(gòu)成的單盤式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)，并通過所述連接環(huán)固定連接；
[0010]所述傳動(dòng)盤與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板之間的間隙內(nèi)充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)，各個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)間存在空氣流動(dòng)間隙，形成陣列風(fēng)冷式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，所述從動(dòng)軸上通過螺釘固定安裝窄套筒。
[0012]進(jìn)一步，所述傳動(dòng)盤與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板之間的間隙通過密封圈密封。
[0013]進(jìn)一步，位于兩端的左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板上開設(shè)熱膨脹孔。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本磁流變液變扭矩裝置采用單盤軸向陣列式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，將多個(gè)單盤式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)且單盤式結(jié)構(gòu)間存在空氣流動(dòng)間隙，傳遞扭矩大，散熱效果得到了顯著的提升，且徑向尺寸小，適用于對(duì)于徑向尺寸有要求的大扭矩動(dòng)力傳遞場(chǎng)合；此外，該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)無需冷卻水，采用自風(fēng)冷散熱，可用在無法采用水流冷卻的場(chǎng)合。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1、左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板，2、從動(dòng)軸，3、主動(dòng)軸，4、集電環(huán)，5、密封圈，6、軸承座，7、熱膨脹孔，8、傳動(dòng)盤，9、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板，10、連接環(huán)，11、寬套筒，12、勵(lì)磁線圈，13、窄套筒，14、端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，本磁流變液變扭矩裝置包括安裝在軸承座6上的主動(dòng)部件，以及與所述主動(dòng)部件配合安裝的從動(dòng)部件，主從動(dòng)部件之間充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)；
[0019]主動(dòng)部件包括主動(dòng)軸3、左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板1、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板9、連接環(huán)10和勵(lì)磁線圈12 ；
[0020]從動(dòng)部件包括從動(dòng)軸2、傳動(dòng)盤8、寬套筒11和窄套筒13，傳動(dòng)盤8通過花鍵固定在所述從動(dòng)軸2上，所述寬套筒11套裝在所述從動(dòng)軸2上將各個(gè)傳動(dòng)盤8依次隔開；
[0021]所述勵(lì)磁線圈12安裝在左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板I與右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板9構(gòu)成的凹槽內(nèi)；
[0022]由多個(gè)所述左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板1、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板9、勵(lì)磁線圈12和傳動(dòng)盤8構(gòu)成的單盤式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)，并通過所述連接環(huán)10固定連接；
[0023]所述傳動(dòng)盤8與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板I和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板9之間的間隙內(nèi)充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)，各個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)間存在空氣流動(dòng)間隙，形成陣列風(fēng)冷式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。徑向尺寸小，傳遞扭矩大，散熱效果好。
[0024]當(dāng)勵(lì)磁線圈12通過集電環(huán)4通電時(shí)，可在磁流變液工作間隙產(chǎn)生可變磁場(chǎng)，磁流變液在磁場(chǎng)作用下粘度變大，主動(dòng)部件通過可變粘度的磁流變液帶動(dòng)從動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)不同扭矩的傳遞。根據(jù)傳動(dòng)功率的要求，可以任意增減串聯(lián)磁路的數(shù)量。
[0025]進(jìn)一步，所述從動(dòng)軸2上通過螺釘固定安裝窄套筒13。以防止傳動(dòng)盤8左右竄動(dòng)。
[0026]進(jìn)一步，所述傳動(dòng)盤8與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板I和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板9之間的間隙通過密封圈5密封。
[0027]進(jìn)一步，位于兩端的左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板I和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板9上開設(shè)熱膨脹孔7。當(dāng)該陣列式磁流變液變扭矩裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，工作間隙的磁流變液受摩擦力作用產(chǎn)生熱量，溫度升高，磁流變液體積膨脹，磁流變液通過熱膨脹孔，以抵消磁流變液的受熱體積膨脹，防止產(chǎn)生磁流變液的泄漏。
[0028]綜上所述，本磁流變液變扭矩裝置采用單盤軸向陣列式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，將多個(gè)單盤式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)且單盤式結(jié)構(gòu)間存在空氣流動(dòng)間隙，傳遞扭矩大，散熱效果得到了顯著的提升，且徑向尺寸小，適用于對(duì)于徑向尺寸有要求的大扭矩動(dòng)力傳遞場(chǎng)合；此外，該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)無需冷卻水，采用自風(fēng)冷散熱，可用在無法采用水流冷卻的場(chǎng)合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁流變液變扭矩裝置，包括安裝在軸承座(6)上的主動(dòng)部件，以及與所述主動(dòng)部件配合安裝的從動(dòng)部件； 主動(dòng)部件包括主動(dòng)軸(3)、左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(I)、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)、連接環(huán)(10)和勵(lì)磁線圈(12)； 從動(dòng)部件包括從動(dòng)軸(2)、傳動(dòng)盤(8)、寬套筒(11)和窄套筒(13)，傳動(dòng)盤(8)通過花鍵固定在所述從動(dòng)軸(2)上，所述寬套筒(11)套裝在所述從動(dòng)軸(2)上將各個(gè)傳動(dòng)盤(8)依次隔開； 其特征在于，所述勵(lì)磁線圈(12)安裝在左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(I)與右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)構(gòu)成的凹槽內(nèi)； 由多個(gè)所述左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(I)、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)、勵(lì)磁線圈(12)和傳動(dòng)盤⑶構(gòu)成的單盤式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)，并通過所述連接環(huán)(10)固定連接； 所述傳動(dòng)盤(8)與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(I)和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)之間的間隙內(nèi)充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)，各個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)間存在空氣流動(dòng)間隙，形成陣列風(fēng)冷式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變液變扭矩裝置，其特征在于， 所述從動(dòng)軸(2)上通過螺釘固定安裝窄套筒(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變液變扭矩裝置，其特征在于， 所述傳動(dòng)盤(8)與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(I)和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)之間的間隙通過密封圈(5)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變液變扭矩裝置，其特征在于， 位于兩端的左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(I)和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)上開設(shè)熱膨脹孔(7)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁流變液變扭矩裝置，屬于機(jī)械動(dòng)力傳遞技術(shù)領(lǐng)域。勵(lì)磁線圈(12)安裝在左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(1)與右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)構(gòu)成的凹槽內(nèi)；由多個(gè)所述左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(1)、右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)、勵(lì)磁線圈(12)和傳動(dòng)盤(8)構(gòu)成的單盤式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)，并通過所述連接環(huán)(10)固定連接；傳動(dòng)盤(8)與左旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(1)和右旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁板(9)之間的間隙內(nèi)充滿磁流變液傳動(dòng)介質(zhì)，各個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)間存在空氣流動(dòng)間隙，形成陣列風(fēng)冷式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。本磁流變液變扭矩裝置傳遞扭矩大，散熱效果得到了顯著提升，且徑向尺寸小，適用于對(duì)徑向尺寸有要求的大扭矩動(dòng)力傳遞場(chǎng)合；該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)無需冷卻水，采用自風(fēng)冷散熱，可用在無法采用水流冷卻的場(chǎng)合。
【IPC分類】F16D37-02
【公開號(hào)】CN104565120
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410743694
【發(fā)明人】田祖織, 吳向凡, 肖興明
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月8日