基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種阻尼器，更具體地說是一種基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器，可提供阻尼力反饋。
【背景技術】
[0002]阻尼器件基于產(chǎn)生摩擦力或粘滯力對運動產(chǎn)生阻力的原理，在吸能減震、減緩運動趨勢、安全緩沖等方面有廣泛的應用?，F(xiàn)有技術中的阻尼器件大體可分為磁流變液、液壓粘性油、阻尼沙等介質(zhì)型阻尼和彈簧、柔性鋼絲繩、電磁鐵等彈性型阻尼兩種。這類現(xiàn)有技術的阻尼器在具體應用中存在如下不足:介質(zhì)型阻尼器存在有阻尼介質(zhì)的密封問題、其阻尼系數(shù)易受外界環(huán)境溫度和摩擦發(fā)熱影響導致的阻尼力輸出不恒定、阻尼介質(zhì)使用過程中存在噪音和磨損問題；彈性型阻尼器件在經(jīng)過長時間使用后容易疲勞、過載變形、零點定位精度低、其使用壽命短；此外，磁流變液和電磁式阻尼器件往往需要配置復雜的電路控制結(jié)構(gòu)，帶來成本的增加，野外等場合使時存在不便。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種阻尼力輸出恒定、零點定位精度高、無需密封、無需電控、適用場合廣、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、使用方便、性能可靠、價格低廉的基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器。
[0004]本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案:
[0005]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的結(jié)構(gòu)特點是:設置一對徑向充磁的燒結(jié)釹鐵硼圓柱磁鐵副，構(gòu)成所述磁鐵副的分別是第一圓柱磁鐵和第二圓柱磁鐵；所述第一圓柱磁鐵固定嵌裝在中軸中，第二圓柱磁鐵固定設置在筒體中半徑為R的圓周位置上，所述中軸處在筒體的中軸位置上，中軸與筒體共軸，并且可以相對轉(zhuǎn)動；所述第一圓柱磁鐵和第二圓柱磁鐵的磁力線是在沿中軸的徑向方向上。
[0006]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的結(jié)構(gòu)特點也在于:令第一圓柱磁鐵的半徑為Rl，第二圓柱磁鐵的半徑為R2，設定:R大于R1+R2，使得在所述第一圓柱磁鐵與第二圓柱磁鐵之間形成有間隔。
[0007]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的結(jié)構(gòu)特點也在于:設置所述中軸是以黃銅為材質(zhì)，所述筒體是以硬鋁為材質(zhì)。
[0008]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的結(jié)構(gòu)特點也在于:在所述筒體上設置軸向通孔用于固定安裝第二圓柱磁鐵，改變半徑R的大小和/或取不同的半徑R2的值，可以調(diào)整阻尼器輸出的阻尼力的大小。
[0009]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的結(jié)構(gòu)特點也在于:在筒體上半徑為R的圓周位置上，并且處在與第二圓柱磁體對心180°的位置處固定設置第三圓柱磁鐵，所述第三圓柱磁鐵與第二圓柱磁體的磁力線方向為相同。
[0010]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的控制方法是:設置所述阻尼器具有如下兩種控制模式:
[0011]模式一:筒體阻尼輸出
[0012]固定中軸，定義中軸所在的圓心角位置為基準位置，在所述基準位置處，第一圓柱磁鐵的與第二圓柱磁鐵的磁力線處在同一直線上，并且磁力線方向相反，在所述基準位置處筒體阻尼輸出為最小阻尼力；
[0013]保持第一圓柱磁鐵的磁力線方向不變，驅(qū)動筒體轉(zhuǎn)動，所述第二圓柱磁鐵隨筒體同步轉(zhuǎn)動，隨著筒體轉(zhuǎn)過的圓心角越大，且不大于90°，筒體阻尼輸出的阻尼力越大，在筒體轉(zhuǎn)過的圓心角為90°時，筒體阻尼輸出為最大阻尼力；
[0014]對應于筒體相對于中軸在順時針方向和在逆時針方向上的轉(zhuǎn)動，正向阻尼力關于基準位置為對稱。
[0015]模式二:中軸阻尼輸出
[0016]固定筒體，定義筒體所在的圓心角位置為基準位置，在所述基準位置處，第一圓柱磁鐵的與第二圓柱磁鐵的磁力線處在同一直線上，并且磁力線方向相反，在所述基準位置處中軸阻尼輸出為最小阻尼力；
[0017]保持第二圓柱磁鐵的磁力線方向不變，驅(qū)動中軸轉(zhuǎn)動，所述第一圓柱磁鐵隨中軸同步轉(zhuǎn)動，隨著中軸轉(zhuǎn)過的圓心角越大，且不大于90°，中軸阻尼輸出的阻尼力越大，在中軸轉(zhuǎn)過的圓心角為90°時，中軸阻尼輸出為最大阻尼力；
[0018]對應于中軸相對于筒體在順時針方向和在逆時針方向上的轉(zhuǎn)動，正向阻尼力關于基準位置為對稱。
[0019]本實用新型基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的控制方法是:設置所述阻尼器為傳動單元，所述傳動單元中的第一圓柱磁鐵和第二圓柱磁鐵均為自由狀態(tài)，設置傳動單元的工作模式為:以轉(zhuǎn)動的中軸帶動筒體轉(zhuǎn)動，或是以筒體帶動中軸轉(zhuǎn)動。
[0020]與已有技術相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0021]1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝空間小，其無需電控，安裝簡單易維護，制作成本低；
[0022]2、本實用新型中設置圓柱磁鐵副為非接觸式，在阻尼器的使用過程中無噪音、無磨損；
[0023]3、本實用新型阻尼力穩(wěn)定，其阻尼器溫度適用范圍達到-40°C?180°C，在其使用環(huán)境內(nèi)，永磁鐵阻尼力保持不變，不會發(fā)生如彈簧、鋼絲繩等阻尼器件的疲勞；也不會發(fā)生諸如粘性油、硅油阻尼器隨外界溫度變化油的粘度變化引起的阻尼力的不恒定的等問題；
[0024]4、本實用新型轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定:永磁具有穩(wěn)定的扭矩，靜止和轉(zhuǎn)動時扭矩不變。因此，從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速，扭矩始終恒定。不受時間、溫度、速度或其他系統(tǒng)影響而變化；
[0025]5、本實用新型中因受圓柱磁鐵副磁場力的作用，阻尼器有高定位精度的零位基準，阻尼器不工作時始終處于零位狀態(tài)上；阻尼器工作時，偏離零位具有順時針和逆時針兩個方向的阻尼，兩向阻尼關于零位對稱，且阻尼力隨偏離角度的增大而增大，在醫(yī)學手術模擬訓練尤其是需要柔性力反饋場合有極為迫切的需要。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為圖1的橫斷面示意圖；
[0028]圖3為本實用新型中另一實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中標號:I第一圓柱磁鐵，2第二圓柱磁鐵，3筒體，4緊定螺釘，5端蓋，6深溝球軸承，7中軸，8第三圓柱磁鐵。
【具體實施方式】
[0030]參見圖1和圖2，本實施例中基于圓柱磁鐵副的雙向旋轉(zhuǎn)阻尼器的結(jié)構(gòu)形式是:設置一對徑向充磁的燒結(jié)釹鐵硼圓柱磁鐵副，構(gòu)成磁鐵副的分別是第一