混合波紋式磁流變聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，包括輸入軸、半聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒，半聯(lián)軸器套在輸入軸的一端，轉(zhuǎn)筒套在半聯(lián)軸器和輸入軸上，轉(zhuǎn)筒兩端封閉且與輸入軸連接，輸入軸、半聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒圍成密封的磁流變液腔，磁流變液腔內(nèi)兩端各設(shè)有一對(duì)關(guān)于軸向?qū)ΨQ的勵(lì)磁線圈，磁流變液腔內(nèi)輸入軸上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的主制動(dòng)片、半聯(lián)軸器上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的從制動(dòng)片，主制動(dòng)片和從制動(dòng)片交替設(shè)置形成曲路間隙，磁流變液腔內(nèi)半聯(lián)軸器與從制動(dòng)片的外圓呈相同的波紋狀且與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁存在一定的間隙，磁流變液腔內(nèi)充滿磁流變液。該磁流變聯(lián)軸器體積小、穩(wěn)定性好、適合高速重載的工作場(chǎng)合。
【專利說明】
混合波紋式磁流變聯(lián)軸器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁流變聯(lián)軸器，具體涉及一種混合波紋式磁流變聯(lián)軸器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液是一種極具發(fā)展前途和工程應(yīng)用價(jià)值的智能材料，性能良好的磁流變液在磁場(chǎng)的作用下能產(chǎn)生明顯的磁流變效應(yīng)，即在液態(tài)和固態(tài)之間進(jìn)行快速可逆的轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化是在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成的，在該過程中，磁流變液的粘度保持連續(xù)、無級(jí)的變化，整個(gè)轉(zhuǎn)化過程極快且可控，能耗極小，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)主動(dòng)控制。由于磁流變液的粘性連續(xù)可控，并且控制響應(yīng)迅速，人們?cè)O(shè)計(jì)出了拆卸簡(jiǎn)便、可控性強(qiáng)的磁流變聯(lián)軸器。
[0003]目前圓筒式與圓盤式磁流變聯(lián)軸器應(yīng)用較廣。其中，圓筒式磁流變聯(lián)軸器的主動(dòng)軸與主動(dòng)圓柱相連，從動(dòng)軸與圓筒相連，圓筒與主動(dòng)圓柱間構(gòu)成磁流變液腔，勵(lì)磁線圈纏繞在圓筒中部，為了達(dá)到很好的傳遞扭矩的效果，這種磁流變聯(lián)軸器需要一定的軸向長(zhǎng)度，因此重量大、傳輸效率低，不適合大扭矩的傳遞。圓盤式磁流變聯(lián)軸器的主動(dòng)軸與若干個(gè)平行的平面盤片相連，平面盤片之間密封并充滿磁流變液，勵(lì)磁線圈纏繞在平面盤片徑向，為了達(dá)到很好的傳遞扭矩的效果，這種磁流變聯(lián)軸器需要一定的徑向長(zhǎng)度，因此體積大、徑向穩(wěn)定性差，不適合高速場(chǎng)合?？傮w來說，目前廣泛應(yīng)用的磁流變聯(lián)軸器普遍不適合高速重載的工作場(chǎng)合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，該磁流變聯(lián)軸器體積小、穩(wěn)定性好、適合高速重載的工作場(chǎng)合。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，包括輸入軸、半聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒，半聯(lián)軸器套在輸入軸的一端，轉(zhuǎn)筒套在半聯(lián)軸器和輸入軸上，轉(zhuǎn)筒兩端封閉且與輸入軸連接，輸入軸、半聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒圍成密封的磁流變液腔，磁流變液腔內(nèi)兩端各設(shè)有一對(duì)關(guān)于軸向?qū)ΨQ的勵(lì)磁線圈，磁流變液腔內(nèi)輸入軸上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的主制動(dòng)片、半聯(lián)軸器上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的從制動(dòng)片，主制動(dòng)片和從制動(dòng)片交替設(shè)置形成曲路間隙，磁流變液腔內(nèi)半聯(lián)軸器與從制動(dòng)片的外圓呈相同的波紋狀且與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁存在一定的間隙，磁流變液腔內(nèi)充滿磁流變液。
[0007]進(jìn)一步地，相鄰主制動(dòng)片和從制動(dòng)片之間的間隙為0.5?0.8mm。
[0008]進(jìn)一步地，輸入軸上每?jī)蓚€(gè)相鄰主制動(dòng)片之間都設(shè)有一個(gè)第一墊片，輸入軸通過花鍵與主制動(dòng)片和第一墊片連接，半聯(lián)軸器上每?jī)蓚€(gè)相鄰從制動(dòng)片之間都設(shè)有一個(gè)第二墊片，半聯(lián)軸器通過銷與從制動(dòng)片和第二墊片連接，第二墊片與半聯(lián)軸器以及從制動(dòng)片的外圓呈相同的波紋狀。
[0009]進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)筒兩端分別固定連接有第一透蓋和第二透蓋，輸入軸通過鍵與第一透蓋連接，輸入軸與半聯(lián)軸器之間設(shè)有第一軸承，半聯(lián)軸器與第二透蓋之間設(shè)有第二軸承，磁流變液腔外半聯(lián)軸器上設(shè)有密封端蓋。
[0010]進(jìn)一步地，第一軸承和第二軸承均為密封軸承，轉(zhuǎn)筒與第一透蓋和第二透蓋之間分別設(shè)有密封墊片。
[0011]進(jìn)一步地，密封墊片、密封端蓋、位于兩端的第二墊片、所有的第一墊片均為隔磁材料。
[0012]進(jìn)一步地，勵(lì)磁線圈分別內(nèi)嵌在第一透蓋與轉(zhuǎn)筒形成的凹槽以及第二透蓋與轉(zhuǎn)筒形成的凹槽內(nèi)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1.該磁流變聯(lián)軸器的輸入模塊(輸入軸、轉(zhuǎn)筒和主制動(dòng)片)與輸出模塊(半聯(lián)軸器和從制動(dòng)片)既有徑向接觸又有軸向接觸，接觸面積大，因此不必設(shè)置較大尺寸的軸向和徑向，體積小、穩(wěn)定性好;給勵(lì)磁線圈通入可控電流，(當(dāng)電源輸出電流為一個(gè)較大的固定值時(shí))這對(duì)勵(lì)磁線圈之間會(huì)形成沿著軸向分布的磁場(chǎng)，磁流變液被磁化形成磁鏈傳遞扭矩，半聯(lián)軸器與從制動(dòng)片的外圓與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁之間呈波紋狀的磁流變液腔，使得部分磁鏈?zhǔn)峭ㄟ^擠壓而不是拉伸來傳遞力矩，這使得當(dāng)外界負(fù)載超過臨界扭矩值時(shí)會(huì)產(chǎn)生良好的阻尼效應(yīng)，吸收大量沖擊能量，對(duì)起重機(jī)等大型工程機(jī)械能夠進(jìn)行有效的過載保護(hù)，當(dāng)勵(lì)磁線圈不通電時(shí)，波紋狀的磁流變液腔可以減小主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼，使磁流變聯(lián)軸器的可控扭矩范圍增大，響應(yīng)速度提升，穩(wěn)定性增強(qiáng)，可以適合高速重載的工作場(chǎng)合。
[0015]2.第一墊片和第二墊片使主制動(dòng)片和從制動(dòng)片隔開一定的距離形成曲路間隙，既起到了定位了作用，又便于安裝。
[0016]3.轉(zhuǎn)筒兩端分別通過第一透蓋和第二透蓋封閉，輸入軸通過鍵帶動(dòng)第一透蓋、轉(zhuǎn)筒和第二透蓋同步運(yùn)動(dòng)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視圖(由于是軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)所以省去軸線以下部分)。
[0018]圖2是圖1中A-A的剖視圖(由于是軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)所以省去軸線以右部分)。
[0019]圖中:1-半聯(lián)軸器;2-第一軸承;3-第二軸承;4-密封端蓋;5-第二透蓋;6_勵(lì)磁線圈；7-第二墊片(導(dǎo)磁)；8-轉(zhuǎn)筒;9-磁流變液腔；10-從制動(dòng)片；11-密封墊片；12-第二墊片(隔磁)；13-第一透蓋;14-曲路間隙；15-主制動(dòng)片；16-第一墊片；17-輸入軸。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0021]如圖1和圖2所示，一種混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，包括輸入軸17、半聯(lián)軸器I和轉(zhuǎn)筒8，半聯(lián)軸器I套在輸入軸17的一端，轉(zhuǎn)筒8套在半聯(lián)軸器I和輸入軸17上，轉(zhuǎn)筒8兩端封閉且與輸入軸17連接，輸入軸17、半聯(lián)軸器I和轉(zhuǎn)筒8圍成密封的磁流變液腔9，磁流變液腔9內(nèi)兩端各設(shè)有一對(duì)關(guān)于軸向?qū)ΨQ的勵(lì)磁線圈6，磁流變液腔9內(nèi)輸入軸17上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的主制動(dòng)片15、半聯(lián)軸器I上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的從制動(dòng)片10，主制動(dòng)片15和從制動(dòng)片10交替設(shè)置形成曲路間隙14，磁流變液腔9內(nèi)半聯(lián)軸器I與從制動(dòng)片10的外圓呈相同的波紋狀且與轉(zhuǎn)筒8內(nèi)壁存在一定的間隙，磁流變液腔9內(nèi)充滿磁流變液。
[0022]該磁流變聯(lián)軸器的輸入模塊(輸入軸17、轉(zhuǎn)筒8和主制動(dòng)片15)與輸出模塊(半聯(lián)軸器I和從制動(dòng)片10)既有徑向接觸又有軸向接觸，接觸面積大，因此不必設(shè)置較大尺寸的軸向和徑向，體積小、穩(wěn)定性好;給勵(lì)磁線圈6通入可控電流，(當(dāng)電源輸出電流為一個(gè)較大的固定值時(shí))這對(duì)勵(lì)磁線圈6之間會(huì)形成沿著軸向分布的磁場(chǎng)，磁流變液被磁化形成磁鏈傳遞扭矩，半聯(lián)軸器I與從制動(dòng)片10的外圓與轉(zhuǎn)筒8內(nèi)壁之間呈波紋狀的磁流變液腔9，使得部分磁鏈?zhǔn)峭ㄟ^擠壓而不是拉伸來傳遞力矩，這使得當(dāng)外界負(fù)載超過臨界扭矩值時(shí)會(huì)產(chǎn)生良好的阻尼效應(yīng)，吸收大量沖擊能量，對(duì)起重機(jī)等大型工程機(jī)械能夠進(jìn)行有效的過載保護(hù)，當(dāng)勵(lì)磁線圈6不通電時(shí)，波紋狀的磁流變液腔9可以減小主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼，使磁流變聯(lián)軸器的可控扭矩范圍增大，響應(yīng)速度提升，穩(wěn)定性增強(qiáng)，可以適合高速重載的工作場(chǎng)合。
[0023]如圖1所示，在本實(shí)施例中，輸入軸17上每?jī)蓚€(gè)相鄰主制動(dòng)片15之間都設(shè)有一個(gè)第一墊片16，輸入軸17通過花鍵與主制動(dòng)片15和第一墊片16連接，半聯(lián)軸器I上每?jī)蓚€(gè)相鄰從制動(dòng)片10之間都設(shè)有一個(gè)第二墊片(7和12)，半聯(lián)軸器I通過銷與從制動(dòng)片10和第二墊片(7和12)連接，第二墊片(7和12)與半聯(lián)軸器I以及從制動(dòng)片10的外圓呈相同的波紋狀。第一墊片16和第二墊片(7和12)使主制動(dòng)片15和從制動(dòng)片10隔開一定的距離形成曲路間隙14，既起到了定位了作用，又便于安裝。
[0024]在本實(shí)施例中，相鄰主制動(dòng)片15和從制動(dòng)片10之間的間隙為0.5?0.8mm。
[0025]如圖1所示，在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)筒8兩端分別固定連接(通過螺栓)有第一透蓋13和第二透蓋5，輸入軸17通過鍵與第一透蓋13連接，輸入軸17與半聯(lián)軸器I之間設(shè)有第一軸承2，半聯(lián)軸器I與第二透蓋5之間設(shè)有第二軸承3，磁流變液腔9外半聯(lián)軸器I上設(shè)有密封端蓋
4。轉(zhuǎn)筒8兩端分別通過第一透蓋13和第二透蓋5封閉，輸入軸17通過鍵帶動(dòng)第一透蓋13、轉(zhuǎn)筒8和第二透蓋5同步運(yùn)動(dòng)。
[0026]在本實(shí)施例中，第一軸承2和第二軸承3均為密封軸承，轉(zhuǎn)筒8與第一透蓋13和第二透蓋5之間分別設(shè)有密封墊片11。密封墊片11、密封端蓋4、位于兩端的第二墊片12、所有的第一墊片16均為隔磁材料。
[0027]如圖1所示，在本實(shí)施例中，勵(lì)磁線圈6分別內(nèi)嵌在第一透蓋13與轉(zhuǎn)筒8形成的凹槽以及第二透蓋5與轉(zhuǎn)筒8形成的凹槽內(nèi)。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:包括輸入軸、半聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒，半聯(lián)軸器套在輸入軸的一端，轉(zhuǎn)筒套在半聯(lián)軸器和輸入軸上，轉(zhuǎn)筒兩端封閉且與輸入軸連接，輸入軸、半聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)筒圍成密封的磁流變液腔，磁流變液腔內(nèi)兩端各設(shè)有一對(duì)關(guān)于軸向?qū)ΨQ的勵(lì)磁線圈，磁流變液腔內(nèi)輸入軸上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的主制動(dòng)片、半聯(lián)軸器上設(shè)有若干個(gè)沿軸向均勻布置的從制動(dòng)片，主制動(dòng)片和從制動(dòng)片交替設(shè)置形成曲路間隙，磁流變液腔內(nèi)半聯(lián)軸器與從制動(dòng)片的外圓呈相同的波紋狀且與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁存在一定的間隙，磁流變液腔內(nèi)充滿磁流變液。2.如權(quán)利要求1所述的混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:相鄰主制動(dòng)片和從制動(dòng)片之間的間隙為0.5?0.8mm。3.如權(quán)利要求1所述的混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:輸入軸上每?jī)蓚€(gè)相鄰主制動(dòng)片之間都設(shè)有一個(gè)第一墊片，輸入軸通過花鍵與主制動(dòng)片和第一墊片連接，半聯(lián)軸器上每?jī)蓚€(gè)相鄰從制動(dòng)片之間都設(shè)有一個(gè)第二墊片，半聯(lián)軸器通過銷與從制動(dòng)片和第二墊片連接，第二墊片與半聯(lián)軸器以及從制動(dòng)片的外圓呈相同的波紋狀。4.如權(quán)利要求3所述的混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:轉(zhuǎn)筒兩端分別固定連接有第一透蓋和第二透蓋，輸入軸通過鍵與第一透蓋連接，輸入軸與半聯(lián)軸器之間設(shè)有第一軸承，半聯(lián)軸器與第二透蓋之間設(shè)有第二軸承，磁流變液腔外半聯(lián)軸器上設(shè)有密封端蓋。5.如權(quán)利要求4所述的混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:第一軸承和第二軸承均為密封軸承，轉(zhuǎn)筒與第一透蓋和第二透蓋之間分別設(shè)有密封墊片。6.如權(quán)利要求5所述的混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:密封墊片、密封端蓋、位于兩端的第二墊片、所有的第一墊片均為隔磁材料。7.如權(quán)利要求4所述的混合波紋式磁流變聯(lián)軸器，其特征在于:勵(lì)磁線圈分別內(nèi)嵌在第一透蓋與轉(zhuǎn)筒形成的凹槽以及第二透蓋與轉(zhuǎn)筒形成的凹槽內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F16D37/02GK205479006SQ201620144546
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日
【發(fā)明人】王貢獻(xiàn), 張隆, 孫輝, 王洋洋, 張揚(yáng)
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)