[發明專利]一種半球體離心擠壓磁流變軟啟動器

在審

• 申請號: 202010962255.1
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN111963583A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黃金;熊洋;舒銳志
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: F16D35/00
• 分類號: F16D35/00;F16D37/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 孫根

本發明公開了一種半球體離心擠壓磁流變軟啟動器，包括主動軸、從動殼體和從動軸，所述從動殼體的內腔呈球形；在從動殼體內設有呈球形的傳動球體，傳動球體的表面與從動殼體的內側面之間填充有磁流變液；所述傳動球體包括第一半球體和第二半球體，在第一半球體和第二半球體相鄰的一側面設有容置槽，在主動軸的兩側設有一傳動軸，在傳動軸上套設有一形狀記憶合金彈簧，在容置槽的槽底還設有導向柱，在傳動軸設有與導向柱同軸心線的導向孔，所述導向柱伸入導向孔內。本發明既能夠通提高軟啟動裝置傳遞的最大轉矩，又能夠保證軟啟動裝置高溫時的傳動性能。

技術領域

本發明涉及動力傳遞技術領域，尤其涉及原動機和工作機之間的啟動裝置，具體來說，涉及一種半球體離心擠壓磁流變軟啟動器。

背景技術

傳統的機械啟動裝置在啟動的時候易產生機械沖擊，影響機械裝置的使用壽命，特別是在帶負載啟動的情況下，機械沖擊更加明顯。形狀記憶合金是新型智能材料，具有一定初始形狀的形狀記憶合金在一定條件下進行一定程度的變形之后，通過適當地改變溫度又會發生逆變形，使材料恢復成初始形狀，在形狀恢復的過程中，形狀記憶合金若受到約束就會產生很大的回復力，利用其回復力可對外做功；磁流變液是能夠在外加磁場作用下，從流體變為類似固體或凝膠狀態的兩相懸浮液，磁流變液的變化是可逆的，在外加磁場作用下，可磁極化顆粒形成偶極矩，使顆粒在平行于磁場方向形成類似鏈狀或柱狀結構，導致磁流變液的相態發生改變，磁流變液表觀粘度增加，并表現出很高的屈服應力，利用該屈服應力可以傳遞轉矩。

由于形狀記憶合金和磁流變液的各自特點，使其在機械領域中具有廣泛的應有前景。例如，CN103089863A公開的一種徑向擠壓式磁流變液制動器，該制動器在結構上相對來說比較簡單，不僅能提供較大的制動力矩，而且還加強了裝置的可靠性，減少了能耗。在CN105650148A公開的“基于磁流變液的車輪初減速制動器”，它通過在制動工作倉內設置磁流變液，并通過電磁線盤對磁流變液施加驅動磁場改變磁流變液粘度，從而使磁流變液對制動輪造成阻力，為高速狀態下的制動初始段進行無磨損的制動減速；在CN103603891A公開的“多片式磁流變液電磁離合器”，它利用多片式結構，利用磁流變液作為介質充滿電磁離合器的多個主、從動摩擦片間的間隙，形成多個磁流變液工作環面，間隙磁場強度大，分布合理，傳遞力矩大，可用較小勵磁電流控制較大的傳遞功率，易于實現自動控制，保證接合和分離過程的平穩性；在CN202220651U公開的“形狀記憶合金控制的發動機風扇”，它利用形狀記憶合金彈簧來感溫，實現對磁力大小的控制，進而控制風扇的風量。

對磁流變液在傳動方面的應用研究越來越多，但磁流變液在通常條件下屈服應力較小，不能滿足傳遞大功率動力的需要，通過擠壓強化效應而提高磁流變液的屈服應力，從而提高其傳遞功率，而如何合理地應用擠壓強化效應是目前磁流變液傳動裝置存在的難題；并且磁流變液隨環境溫度的升高性能會下降，不能滿足在不同溫度環境下的工作需求，而形狀記憶合金的形狀記憶效應可以用于彌補磁流變液在傳動方面存在的缺陷。雖然研究人員對形狀記憶合金和磁流變液在傳動工程領域的單獨應用作了大量研究，但是對于形狀記憶合金和磁流變液在傳動裝置中的聯合應用研究還很少。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于解決現有軟啟動裝置傳遞的轉矩較小，傳遞的效率低，高溫下傳動穩定性較差的問題，提供一種半球體離心擠壓磁流變軟啟動器，既能夠通過離心力對工作間隙內的磁流變液進行加壓，從而提高軟啟動裝置傳遞的最大轉矩；又能夠通過記憶合金在協助傳遞轉矩的軟啟動裝置，從而保證軟啟動裝置高溫時的傳動性能。