[發(fā)明專利]磁流變離合器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010414370.5
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111577787A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳杰;黃禹銘;李青濤;王霜;梁劍;廖敏;盧勁竹;胡紅
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: F16D37/00
• 分類號: F16D37/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

本發(fā)明提供一種磁流變離合器，包括動力輸入盤、動力輸出盤、輸入圓柱殼、輸出圓柱殼、勵磁線圈組以及永磁體，動力輸入盤和動力輸出盤可轉(zhuǎn)動地連接；輸入圓柱殼固定設(shè)置在動力輸入盤上，輸出圓柱殼固定設(shè)置在動力輸出盤上，輸入圓柱殼與輸出圓柱殼沿徑向相互交錯嵌套排布形成用于存儲磁流變液的密封間隙；多個勵磁線圈組和多個永磁體一一對應(yīng)地設(shè)置在密封間隙的兩側(cè)以產(chǎn)生共同作用的磁場使磁流變液在液態(tài)和固態(tài)之間變換。能夠使勵磁線圈組的磁場減小到接近于零，實現(xiàn)動力輸入和輸出的徹底分離；解決了現(xiàn)有技術(shù)中的多極疊加式磁流變離合器存在磁場不能完全控制進而導(dǎo)致動力輸入和輸出無法徹底分離的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離合器領(lǐng)域，尤其涉及一種磁流變離合器。

背景技術(shù)

磁流變液是一種由高磁導(dǎo)率的鐵磁顆粒、載液以及添加劑按照一定的體積比例均勻混合而成的懸浮液體。在零場情況下，磁流變液表現(xiàn)為流動性能良好的液體，其表觀粘度很?。辉趶姶艌鲎饔孟驴稍诙虝r間(毫秒級)內(nèi)表觀粘度增加兩個數(shù)量級以上，并呈現(xiàn)類固體特性；而且這種變化是連續(xù)的、可逆的，即去掉磁場后又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。

由于磁流變液具有良好的可控性和可逆性，在動力傳遞、減振、軟啟動、無級變速等方面具有廣泛的應(yīng)用。磁流變離合器就是在傳動裝置的主動件與從動件之間添加磁流變液，通過控制外加磁場強度的大小實現(xiàn)離合器的結(jié)合、分離狀態(tài)從而實現(xiàn)動力的傳遞和分離，甚至可以實現(xiàn)扭矩傳遞的無級變化控制。其結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小、響應(yīng)時間短、控制系統(tǒng)簡單，克服了傳統(tǒng)離合器噪聲大、力矩不穩(wěn)定、控制系統(tǒng)復(fù)雜等不足。

磁流變液的剪切屈服應(yīng)力不大的問題一直困擾著磁流變液材料和技術(shù)的發(fā)展，為了實現(xiàn)大功率動力傳輸，現(xiàn)有的磁流變離合器采用沿徑向排布的多組環(huán)形線圈實現(xiàn)疊加磁場從而有效提高磁流變液的剪切屈服應(yīng)力，進而增強動力傳輸?shù)呐ぞ兀瑢崿F(xiàn)大功率動力傳輸。

例如，2019年8月23日公開的中國專利“多極疊加式磁流變離合器”(申請?zhí)枺?01910364583.9)，在圓柱形磁流變液工作間隙的內(nèi)外側(cè)分別沿周向布置多個內(nèi)線圈和多個外線圈，通過內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場和外線圈產(chǎn)生的磁場進行疊加進而增強作用在磁流變液的磁場強度，實現(xiàn)傳輸扭矩增強和大功率動力傳輸。

然而通過增加線圈的數(shù)量和位置布置進行磁場疊加以實現(xiàn)大扭矩和大功率動力傳輸存在以下問題：

1)能耗較高：通過增加線圈數(shù)量實現(xiàn)磁場疊加，大大增加了外部電源的能耗，不利于節(jié)能降耗；

2)磁場不能完全控制：線圈斷電后，內(nèi)線圈和外線圈均剩磁嚴(yán)重，導(dǎo)致作用在磁流變液上的磁場無法完全消失，進而使動力輸入和輸出無法徹底分離，影響離合器的工作性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種磁流變離合器，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的多極疊加式磁流變離合器存在磁場不能完全控制進而導(dǎo)致動力輸入和輸出無法徹底分離的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁流變離合器，包括動力輸入盤、動力輸出盤、輸入圓柱殼、輸出圓柱殼以及勵磁線圈組，動力輸入盤和動力輸出盤沿各自旋轉(zhuǎn)軸線可相互轉(zhuǎn)動地連接；輸入圓柱殼和輸出圓柱殼均具有至少一個，輸入圓柱殼固定設(shè)置在動力輸入盤上，輸出圓柱殼固定設(shè)置在動力輸出盤上，輸入圓柱殼與輸出圓柱殼沿徑向相互交錯嵌套排布以在輸入圓柱殼和輸出圓柱殼之間形成密封間隙，密封間隙用于存儲磁流變液；勵磁線圈組為多個，多個勵磁線圈組沿周向間隔設(shè)置在動力輸出盤上，其特征在于，磁流變離合器還包括：永磁體，永磁體為多個，多個永磁體沿周向間隔設(shè)置在動力輸出盤上；其中，多個勵磁線圈組和多個永磁體沿動力輸出盤的徑向一一對應(yīng)地設(shè)置在密封間隙的兩側(cè)，多個勵磁線圈組和多個永磁體在密封間隙處產(chǎn)生共同作用的磁場以使密封間隙內(nèi)的磁流變液在液態(tài)和固態(tài)之間變換進而使動力輸入盤和動力輸出盤在分離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

進一步地，輸入圓柱殼和輸出圓柱殼均為多個；其中，多個輸入圓柱殼沿動力輸入盤的徑向相互嵌套并間隔設(shè)置；多個輸出圓柱殼沿動力輸出盤的徑向相互嵌套并間隔設(shè)置。