[發明專利]一種基于磁流變液體的軸向可移動擠壓式多層圓筒離合器

有效

• 申請號: 201811476765.7
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109538649B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 陳志勇;李松
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16D25/06
• 分類號: F16D25/06;F16D25/12
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發明涉及一種基于磁流變液體的軸向可移動擠壓式多層圓筒離合器，由輸入組、輸出組、彈簧活塞組構成。輸入組包括輸入軸和電磁線圈等。輸出組包括輸出軸內軸、輸出軸外軸和電機等，輸出軸內軸通過直線軸承支撐在輸出軸外軸內側的空腔中，輸出軸外軸和輸出軸內軸通過類花鍵齒結構配合，輸出軸內軸末端與電機的輸出渦輪配合；電機轉動時帶動輸出軸內軸做軸向的移動，從而使輸入軸與輸出軸構成的環形空腔的長度和相鄰面積發生改變。活塞凸輪組包括固定在輸出軸外軸上的活塞和四根彈簧，活塞開有泄流孔，四根彈簧兩側分別與活塞頭部和內壁連接。當活塞頭部受到磁場力而向左移動時，其可以擠壓環形空腔內的磁流變液體，提升離合器傳遞力和力矩的能力。

技術領域

本發明屬于汽車車用離合器技術領域，具體涉及一種應用于汽車底盤的基于磁流變液體的軸向可移動擠壓式多層圓筒離合器。

背景技術

離合器是發動機動力與外部輸出的“連接器”，它是發動機與汽車傳動系之間切斷和傳遞動力的部件。汽車從起步到正常行駛的整個過程中，駕駛員需要操縱離合器使發動機和傳動系暫時分離或逐漸接合，以切斷或傳遞發動機向傳動系輸出的動力。離合器的作用是使發動機與變速器之間能逐漸接合，從而保證汽車平穩起步；暫時切斷發動機與變速器之間的聯系，以便于換檔和減少換檔時的沖擊；當汽車緊急制動時能起分離作用，防止變速器等傳動系統過載，從而起到一定的保護作用。

離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器四種。由于傳統的車用離合器在汽車起步、換擋、加速時由于操作不當都會有“卡頓”現象，故本文基于傳統車用離合器的設計基礎上改變離合器的形狀，使用磁流變液體，以減少汽車換擋時離合器的抖動和沖擊。

磁流變液體是一種鐵磁性細微顆粒，是由能使磁性顆粒均勻分散的溶劑水、礦物油、硅油等及表面活性劑組成的穩定懸浮液體，在磁場的可極化具有高飽和磁化強度。磁流變液體是一種新型的液體，其屈服應力隨著外加磁場的變化而變化。基于磁流變液的這種特殊力學性質，它們能用于外加磁場控制的器件，如磁流變離合器、阻尼器、減震器等。磁流變液體離合器是磁流變液體的一個重要的應用方向。通過控制外加的磁場的強度和有無可以保證離合器的平穩結合和分離。傳統離合器具有易磨損、噪聲大等缺點，而磁流變液體離合器具有其結構簡單、能耗低、響應速度快等特點，能有效解決上述問題。但是，磁流變液的缺點在于剪切屈服應力不足、扭轉力不夠，這些缺點一直制約著磁流變液體的應用。

發明內容

本發明的目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種基于磁流變液體的軸向可移動擠壓式多層圓筒離合器。

其原理在于運用磁流變液體在電磁線圈通電后由類液體轉化為類固體的過程中產生的剪切力來實現輸出軸和輸出軸無機械接觸傳動力和力矩，這可以克服普通離合器在傳遞來自發動機的力和力矩時的抖動和沖擊。由于磁流變液體剪切屈服應力不足、扭轉力不夠，故本發明中將輸出軸分為輸出軸內軸和輸出軸外軸，內軸在電機渦輪轉動帶動下可以軸向移動，改變輸入軸和輸出軸相互配合后形成環形空腔的長度和相鄰面積的大小，這樣磁流變液體在通電后形成的剪切力分布在多個曲面內，增大了總的剪切力。另外，通電后環形圓筒活塞頭部在磁場力的作用下可以擠壓活塞內部的磁流變液體進入輸入軸和輸出軸構成的環形空腔中，對磁流變液體的擠壓可以提升磁流變液體傳遞力和力矩的能力。雖然這一措施對于加強離合器的傳遞能力有一定的提升，但是由于商用車底盤傳動系傳遞的力和力矩很大，故此發明不適用商用車領域。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，結合附圖說明如下：

一種基于磁流變液體的軸向可移動擠壓式多層圓筒離合器，由輸入組、輸出組和彈簧活塞組構成。

所述輸入組包括輸入軸1、輸入端端蓋2、輸入端殼體3、環形橡膠塊4、電磁線圈5等。輸入軸1通過滾動軸承Ⅱ25支撐在輸入端殼體4上，滾動軸承Ⅱ25的內、外側分別通過軸肩和輸入端端蓋2加以固定，輸入端端蓋2內設置密封毛氈防止液體泄漏。電磁線圈5的內圓與輸入軸1外圓配合，其左右兩側分別設置環形橡膠塊4加以固定并實現輸入端殼體3與輸出端殼體7連接處的密封。