[實(shí)用新型]一種間隙微調(diào)式磁流變離合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420016674.6
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN203730607U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張莉潔;常云朋;馬福貴;楊海軍;盧文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽理工學(xué)院
• 主分類號: F16D37/00
• 分類號: F16D37/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種磁流變離合器，尤其是工作在大滑差轉(zhuǎn)速下，能實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速的一種間隙微調(diào)式磁流變離合器。

背景技術(shù)

近年來國內(nèi)諸多學(xué)者對磁流變離合器傳動裝置給予了極大的關(guān)注，開展了許多研究。華中科技大學(xué)研發(fā)的徑向自加壓和離心式磁流變離合器，分別以固定曲線形式及改變間隙值來調(diào)節(jié)磁流變離合器輸出扭矩，但只能被動調(diào)節(jié)，無法實(shí)現(xiàn)任意的主動控制，應(yīng)用中具有局限性。中國礦業(yè)大學(xué)針對小負(fù)載扭矩調(diào)速應(yīng)用設(shè)計(jì)了雙盤式離合器，其致命問題是密封位于大圓周上，高滑差轉(zhuǎn)速下極易出現(xiàn)磁流變液泄露。他們還設(shè)計(jì)了大輸出扭矩的多片式結(jié)構(gòu)，并采用循環(huán)水冷卻解決溫升問題。石家莊鐵道學(xué)院楊韶普，申玉良等人實(shí)驗(yàn)研制了盤式汽車?yán)鋮s風(fēng)扇用磁流變無級調(diào)速離合器，通過試驗(yàn)測試其調(diào)速特性發(fā)現(xiàn)，由于盤片間隙無法調(diào)節(jié)，離合器在零磁場、高滑差轉(zhuǎn)速下，液體自身的粘性力使得主動盤與從動盤無法完全脫離，該問題對于以上研發(fā)的離合器普遍存在，其結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步改進(jìn)。浙江師范大學(xué)王鴻云等人實(shí)用新型的擠壓式磁流變離合器，其設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)間隙結(jié)構(gòu)使相對做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的主從動件的動密封連接處產(chǎn)生軸向位移，且密封位于大圓周上，現(xiàn)實(shí)中無法實(shí)現(xiàn)安全密封，其設(shè)計(jì)存在問題。

國外許多學(xué)者對磁流變離合器傳遞扭矩及調(diào)速特性進(jìn)行了深入研究。Gary?Lee等人實(shí)用新型并研制了用于汽車?yán)鋮s風(fēng)扇用無級調(diào)速磁流變離合器，其采用熱敏材料，根據(jù)溫度自動調(diào)節(jié)錐形截面，通過減小盤片間隙來增大輸出扭矩從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。采用永磁鐵，無需電流控制裝置。由于裝置采用永磁鐵，其輸出扭矩只能根據(jù)溫度大小通過盤片間隙來被動調(diào)節(jié)，使用范圍有限，且其錐形截面占用空間較大且耗費(fèi)磁流變液。

以上關(guān)于磁流變離合器設(shè)計(jì)中存在的普遍問題是，由于主從動盤片間隙值作為固定結(jié)構(gòu)參數(shù)值不可調(diào)節(jié)，導(dǎo)致輸出扭矩范圍不夠?qū)挕Ｈ糸g隙值小，則在大滑差轉(zhuǎn)速下（高剪切速率），由于液體粘性力的存在，無法實(shí)現(xiàn)零扭矩輸出的完全脫離；若間隙值取大，則工作間隙內(nèi)磁場強(qiáng)度將減小，從而得不到較大的輸出扭矩。零磁場輸出的最小扭矩與加電流后輸出扭矩的最大值成為矛盾雙方，采用固定盤片間隙值無法使二者相互協(xié)調(diào)，滿足較寬的扭矩輸出和調(diào)速范圍。盤片間隙值作為結(jié)構(gòu)參數(shù)，成為限制扭矩范圍和調(diào)速范圍的關(guān)鍵因素，要解決最小扭矩和最大扭矩對間隙值設(shè)定的矛盾，必須使盤片間隙值可調(diào)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種間隙微調(diào)式磁流變離合器，能夠在工作中自動調(diào)節(jié)內(nèi)外盤片間隙，使其在大滑差轉(zhuǎn)速下能保證輸入軸與輸出軸完全脫離，可根據(jù)工作要求采用主動控制方式獲得任意輸出轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)從零起始的無級調(diào)速。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種間隙微調(diào)式磁流變離合器，包括輸入軸、輸出軸、內(nèi)盤片、左外盤片、右外盤片、左殼體、右殼體及固定于右殼體上的電磁線圈，所述左外盤片、內(nèi)盤片、右外盤片和右殼體圍繞組成主磁路，且右外盤片相對于右殼體軸向固定不動，所述左殼體為不導(dǎo)磁材料；所述內(nèi)盤片、右外盤片分別采用滑鍵與輸入軸連接，與內(nèi)盤片連接的滑鍵右端安裝有彈簧I，彈簧I右側(cè)設(shè)置有用于限定內(nèi)盤片移動右極限位置的定位環(huán)；所述左外盤片通過滑鍵與輸出軸連接，輸入軸左端設(shè)置有頂針銷和彈簧II，頂針銷通過彈簧II彈力壓緊在左外盤片右端面上，以實(shí)現(xiàn)左外盤片的初始定位及軸向移動時(shí)的定位和回復(fù)。

所述左外盤片和右外盤片間連接有隔磁環(huán)，左外盤片和隔磁環(huán)之間可軸向移動，其圓周方向?yàn)殪o連接，右外盤片與隔磁環(huán)固定連接。

左外盤片呈盲孔結(jié)構(gòu)，避免了使用靜密封結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致磁流變液泄漏。其靠近邊緣的凹槽內(nèi)嵌有永久磁環(huán)和導(dǎo)磁體，構(gòu)成局部密封磁路。導(dǎo)磁體下方制出槽環(huán)結(jié)構(gòu)，左外盤片和隔磁環(huán)間的空隙內(nèi)填有密封橡膠和磁流變液體，構(gòu)成磁流變密封裝置。

左外盤片圓周上設(shè)置有凸齒，隔磁環(huán)圓周上設(shè)有與凸齒相匹配的凹槽，左外盤片和隔磁環(huán)通過凸齒和凹槽實(shí)現(xiàn)圓周方向的連接。

右外盤片和輸入軸間采用旋轉(zhuǎn)泛塞封進(jìn)行密封。

與內(nèi)盤片連接的滑鍵左端設(shè)有用于限制內(nèi)盤片移動左極限位置的螺釘。

輸入軸與右殼體之間安裝有軸承I，輸入軸與右外盤片之間安裝有軸承II，輸出軸與左殼體之間安裝有軸承III，軸承I、軸承III和軸承II用于實(shí)現(xiàn)軸向定位。

本實(shí)用新型帶來的有益效果為：該磁流變離合器輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速范圍寬，密封安全、結(jié)構(gòu)緊湊、無電刷；能夠在大滑差轉(zhuǎn)速下保證輸入軸與輸出軸完全脫離，通過調(diào)節(jié)電流大小可控制其內(nèi)外盤片間隙值，并改變磁流變液本身的屈服強(qiáng)度，從而獲得所期望的輸出扭矩，通過主動控制即可方便實(shí)現(xiàn)從零到任意轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速范圍較寬的無極調(diào)速。