一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构制造技术

本发明专利技术公开了一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，包括活塞杆、电磁线圈、隔磁密封垫、磁流变液、活塞、轮毂、圆弧磁轭、磁芯、壳体、轴承、密封圈、螺栓、端盖。活塞杆与轮毂固连，活塞通过螺栓与轮毂连接，壳体内部设有8个磁芯，每个磁芯一端与壳体固连，另一端与圆弧磁轭固连，每相连两个磁芯相隔45°；每个磁芯饶有电磁线圈，相连两个圆弧磁轭之间通过隔磁密封垫相连；端盖和壳体之间通过螺栓连接，并且在壳体与圆弧磁轭之间设置密封圈；活塞杆和端盖通过轴承配合连接，并且在端盖与活塞杆之间设置密封圈；端盖、隔磁密封垫、密封圈、圆弧磁轭、活塞杆以及活塞配合形成封闭腔室，磁流变液充满该封闭腔室。

A Coil Arrangement Structure for Increasing Dynamic Controllable Range of MR Clutch

The invention discloses a coil arrangement structure which enlarges the dynamic controllable range of a magnetorheological clutch, including a piston rod, an electromagnetic coil, a magnetic isolation seal pad, a magnetorheological fluid, a piston, a hub, an arc yoke, a magnetic core, a shell, a bearing, a sealing ring, a bolt and an end cap. The piston rod is fixed with the hub, and the piston is connected with the hub through bolts. There are eight magnetic cores in the shell. One end of each magnetic core is fixed with the shell, and the other end is fixed with the arc yoke. The two magnetic cores are separated by 45 degrees. Each magnetic core is equipped with an electromagnetic coil, and two arc yokes are connected with each other through a magnetic isolation seal cushion. The end cap and the shell are connected by bolts and in the shell. A sealing ring is arranged between the arc yoke and the piston rod and the end cover through a bearing, and a sealing ring is arranged between the end cover and the piston rod; a closed chamber is formed by the end cover, the magnetic isolation sealing gasket, the sealing ring, the arc yoke, the piston rod and the piston, and the magnetorheological fluid fills the closed chamber.

【技术实现步骤摘要】
一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构
本专利技术属于动力传递设备，具体涉及一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构。
技术介绍
目前机械设备中通常使用的离合器有牙嵌式离合器、摩擦片式离合器等，由于这些离合器都有点、线或者面的接触，因此在运行过程中可能产生刚性冲击和噪声，易对机械零部件造成损害。磁变液离合器是靠外界可控的磁场来改变磁流变液剪切屈服应力，从而实现扭矩的传递，当外界磁场撤去后，其剪切屈服应力就完全消失，这种变化能在毫秒级时间内完成，且无刚性冲击，与传统的离合器相比具有明显的优势。磁流变液是一种颗粒悬浮液，主要由软磁性颗粒、基载液及包裹在颗粒表面的添加剂组成，在宏观上表现为黑色不透明液体。由于磁流变液中存在软磁性颗粒，其对磁场敏感，是一种磁功能材料，在磁场作用下将发生明显的流变效应，磁流变液中的软磁性颗粒将沿磁场方向呈链状结构排列，形成众多的颗粒链，而颗粒链将阻碍基载液的自由流动，使得磁流变液在宏观方面表现为半固体，并呈现出一定的剪切屈服应力。磁流变液是一种对磁场敏感的新型智能材料，基于磁流变效应，它有3种基本工作模式:流动模式、剪切模式和挤压模式。在机械传动中，剪切模式应用较为广泛，磁流变液离合器基于这种模式工作。磁流变离合器通过填充于外壳与转子之间屈服应力可控的磁流变液进行工作，而转子的工作面积是影响离合器性能的主要因素之一。目前，磁流变离合器多以转子的两个端面作为工作面，此种结构的离合器通常具有较大的径向尺寸。有一些磁流变离合器以转子的圆柱面作为工作面，虽然增大转子轴向和径向尺寸均可增加阻尼器的输出力矩，但是该种结构都是将电磁线圈设置在活塞里面，从而占用了有效工作面积。为了获得较大的传递力矩，张进秋等人研制出多片式磁流变离合器，此种阻尼器同样是利用转子的端面作为工作面，从而设计尺寸较大，内部结构复杂。为了充分利用转子的外表面，在耗能一定的条件下扩宽离合器可控传力范围同时，不增加其结构的复杂程度，设计了一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构。
技术实现思路
1、本专利技术的目的本专利技术提供一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，将电磁线圈外置于与壳体固连的磁轭上，在壳体上布置8个磁芯以及8个磁轭，进而增加活塞有效工作表面，另外，能够确保在离合器工作时活塞受力的均匀性。从能源的角度出发，此线圈设计方案能够消耗更小的能量来获得更大的阻尼力，迎合了以节能环保设计目标的理念。2、本专利技术所采用的技术方案本专利技术提出了一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，包括活塞杆、电磁线圈、隔磁密封垫、磁流变液、活塞、轮毂、圆弧磁轭、磁芯、壳体、轴承、密封圈、螺栓、端盖；所述活塞杆位于轮毂轴心位置与其固连，活塞通过壳体均匀内部设有多个磁芯，每个磁芯一端与壳体固连，另一端与圆弧磁轭固连，每相连两个磁芯相隔一定角度；每个磁芯饶有一组电磁线圈，并且每相连两电磁线圈通电方向相反；相连两个圆弧磁轭之间通过隔磁密封垫相连；端盖和壳体之间通过螺栓连接，；活塞杆和端盖通过轴承配合连接；端盖、隔磁密封垫、密封圈、圆弧磁轭、活塞杆以及活塞配合形成封闭腔室，磁流变液充满于该封闭腔室。更进一步，每相连两个磁芯相隔45°。更进一步，活塞通过壳体均匀内部设有8个磁芯。更进一步，相连两个圆弧磁轭之间通过隔磁密封垫相连，并且在壳体与圆弧磁轭之间设置密封圈；在端盖与活塞杆之间设置密封圈。更进一步，所述壳体、磁芯、圆弧磁轭以及活塞均采用软磁低碳钢材料；所述活塞杆、轮毂采用高硬度铝合金材料。3、本专利技术的有益效果（1）本专利技术将电磁线圈外置于与壳体固连的磁轭上，在壳体上布置8个磁芯以及8个磁轭，进而增加活塞有效工作表面，另外，该设计不仅能够确保在离合器工作时活塞受力的均匀性而且大大减小了装置尺寸，降低了生产成本。（2）本专利技术从能源的角度出发，此线圈设计方案能够消耗更小的能量来获得更大的阻尼力，迎合了以节能环保设计目标的理念。附图说明图1为本专利技术一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构的径向剖视整体结构示意图。图2为本专利技术一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构的轴向剖视整体结构示意图。图3为电流与流变效应示意图。图4为磁通密度与剪切屈服应力的关系示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例1如图1-2所示，本专利技术提出了一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，包括活塞杆1、电磁线圈2、隔磁密封垫3、磁流变液4、活塞5、轮毂6、圆弧磁轭7、磁芯8、壳体9、磁感应线10、轴承11、密封圈12、螺栓13、端盖14；所述活塞杆1位于轮毂6轴心位置与其固连，活塞5通过壳体9均匀内部设有多个磁芯8，每个磁芯8一端与壳体9固连，另一端与圆弧磁轭7固连，每相连两个磁芯8相隔一定角度；每个磁芯8饶有一组电磁线圈2，并且每相连两电磁线圈2通电方向相反；相连两个圆弧磁轭7之间通过隔磁密封垫3相连；端盖14和壳体9之间通过螺栓13连接，；活塞杆1和端盖14通过轴承11配合连接；端盖14、隔磁密封垫3、密封圈12、圆弧磁轭7、活塞杆1以及活塞5配合形成封闭腔室，磁流变液4充满于该封闭腔室。实施例2结合图1和图2，本专利技术所述的一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，包括活塞杆1、电磁线圈2、隔磁密封垫3、磁流变液4、活塞5、轮毂6、圆弧磁轭7、磁芯8、壳体9、磁感应线10、轴承11、密封圈12、螺栓13、端盖14。图1和图2分别是两个方向的剖视图。活塞杆1与轮毂6固连，活塞5通过螺栓13与轮毂6连接，壳体9内部设有8个磁芯8，每个磁芯8一端与壳体9固连，另一端与圆弧磁轭7固连，每相连两个磁芯8相隔45°；每个磁芯8饶有一组电磁线圈2，并且每相连两电磁线圈2通电方向相反；相连两个圆弧磁轭7之间通过隔磁密封垫3相连；端盖14和壳体9之间通过螺栓13连接，并且在壳体9与圆弧磁轭7之间设置密封圈12；活塞杆1和端盖14通过轴承11配合连接，并且在端盖14与活塞杆1之间设置密封圈12；端盖14、隔磁密封垫3、密封圈12、圆弧磁轭7、活塞杆1以及活塞5配合形成封闭腔室，磁流变液4充满于该封闭腔室。壳体9、磁芯8、圆弧磁轭7以及活塞5均采用软磁低碳钢材料，活塞杆1、轮毂6采用高硬度铝合金材料。工作原理如下：根据用户需要控制流入电磁线圈2的电流大小，进而在壳体9、磁芯8、圆弧磁轭7、磁流变液4以及活塞5之间形成封闭磁路10，磁流变液4发生流变效应，具有一定的屈服应力，从而阻止活塞杆1运动。本专利技术的电磁线圈电流大小和本专利技术所形成的的流变效应、屈服应力之间的数值关系如图3、4所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，其特征在于：包括活塞杆(1)、电磁线圈(2)、隔磁密封垫(3)、磁流变液(4)、活塞(5)、轮毂(6)、圆弧磁轭(7)、磁芯(8)、壳体(9)、轴承(11)、密封圈(12)、螺栓(13)、端盖(14)；所述活塞杆(1)位于轮毂(6)轴心位置与其固连，活塞(5)通过壳体(9)均匀内部设有多个磁芯(8)，每个磁芯(8)一端与壳体(9)固连，另一端与圆弧磁轭(7)固连，每相连两个磁芯(8)相隔一定角度；每个磁芯(8)饶有一组电磁线圈(2)，并且每相连两电磁线圈(2)通电方向相反；相连两个圆弧磁轭(7)之间通过隔磁密封垫(3)相连；端盖(14)和壳体(9)之间通过螺栓(13)连接，；活塞杆(1)和端盖(14)通过轴承(11)配合连接；端盖(14)、隔磁密封垫(3)、密封圈(12)、圆弧磁轭(7)、活塞杆(1)以及活塞(5)配合形成封闭腔室，磁流变液(4)充满于该封闭腔室。

【技术特征摘要】
1.一种增大磁流变离合器动态可控范围的线圈布置结构，其特征在于：包括活塞杆(1)、电磁线圈(2)、隔磁密封垫(3)、磁流变液(4)、活塞(5)、轮毂(6)、圆弧磁轭(7)、磁芯(8)、壳体(9)、轴承(11)、密封圈(12)、螺栓(13)、端盖(14)；所述活塞杆(1)位于轮毂(6)轴心位置与其固连，活塞(5)通过壳体(9)均匀内部设有多个磁芯(8)，每个磁芯(8)一端与壳体(9)固连，另一端与圆弧磁轭(7)固连，每相连两个磁芯(8)相隔一定角度；每个磁芯(8)饶有一组电磁线圈(2)，并且每相连两电磁线圈(2)通电方向相反；相连两个圆弧磁轭(7)之间通过隔磁密封垫(3)相连；端盖(14)和壳体(9)之间通过螺栓(13)连接，；活塞杆(1)和端盖(14)通过轴承(11)配合连接；端盖(14)、隔磁密封垫(3)、密封圈(12)、圆弧磁轭(7)、活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炅，
申请(专利权)人：恒有苏州精工机电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32