一种间隙微调式磁流变离合器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种间隙微调式磁流变离合器，包括输入轴、输出轴、内盘片、左外盘片、右外盘片、左壳体、右壳体及电磁线圈，其中，右壳体、左外盘片、内盘片、右外盘片围绕组成主磁路，左壳体采用不导磁材料，使其置于主磁路之外；利用离合器工作时电磁线圈中施加电流所产生的磁场，使得内外盘片相互吸引，从而实现自动调节盘片间隙。左外盘片呈盲孔结构，其通过圆周上的凸齿与隔磁环的凹槽配合实现轴向向右的移动，左外盘片和隔磁环之间采用磁流变密封装置实现安全密封。该离合器密封安全、结构紧凑、无电刷，能够通过主动控制方式获得任意输出转速，实现高滑差下从零起始的无级调速。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种间隙微调式磁流变离合器，包括输入轴、输出轴、内盘片、左外盘片、右外盘片、左壳体、右壳体及电磁线圈，其中，右壳体、左外盘片、内盘片、右外盘片围绕组成主磁路，左壳体采用不导磁材料，使其置于主磁路之外；利用离合器工作时电磁线圈中施加电流所产生的磁场，使得内外盘片相互吸引，从而实现自动调节盘片间隙。左外盘片呈盲孔结构，其通过圆周上的凸齿与隔磁环的凹槽配合实现轴向向右的移动，左外盘片和隔磁环之间采用磁流变密封装置实现安全密封。该离合器密封安全、结构紧凑、无电刷，能够通过主动控制方式获得任意输出转速，实现高滑差下从零起始的无级调速。【专利说明】—种间隙微调式磁流变离合器
本技术涉及一种磁流变离合器，尤其是工作在大滑差转速下，能实现无极调速的一种间隙微调式磁流变离合器。
技术介绍
近年来国内诸多学者对磁流变离合器传动装置给予了极大的关注，开展了许多研究。华中科技大学研发的径向自加压和离心式磁流变离合器，分别以固定曲线形式及改变间隙值来调节磁流变离合器输出扭矩，但只能被动调节，无法实现任意的主动控制，应用中具有局限性。中国矿业大学针对小负载扭矩调速应用设计了双盘式离合器，其致命问题是密封位于大圆周上，高滑差转速下极易出现磁流变液泄露。他们还设计了大输出扭矩的多片式结构，并采用循环水冷却解决温升问题。石家庄铁道学院杨韶普，申玉良等人实验研制了盘式汽车冷却风扇用磁流变无级调速离合器，通过试验测试其调速特性发现，由于盘片间隙无法调节，离合器在零磁场、高滑差转速下，液体自身的粘性力使得主动盘与从动盘无法完全脱离，该问题对于以上研发的离合器普遍存在，其结构有待进一步改进。浙江师范大学王鸿云等人技术的挤压式磁流变离合器，其设计的调节间隙结构使相对做旋转运动的主从动件的动密封连接处产生轴向位移，且密封位于大圆周上，现实中无法实现安全密封，其设计存在问题。国外许多学者对磁流变离合器传递扭矩及调速特性进行了深入研究。Gary Lee等人技术并研制了用于汽车冷却风扇用无级调速磁流变离合器，其采用热敏材料，根据温度自动调节锥形截面，通过减小盘片间隙来增大输出扭矩从而实现调速。采用永磁铁，无需电流控制装置。由于装置采用永磁铁，其输出扭矩只能根据温度大小通过盘片间隙来被动调节，使用范围有限，且其锥形截面占用空间较大且耗费磁流变液。以上关于磁流变离合器设计中存在的普遍问题是，由于主从动盘片间隙值作为固定结构参数值不可调节，导致输出扭矩范围不够宽。若间隙值小，则在大滑差转速下(高剪切速率)，由于液体粘性力的存在，无法实现零扭矩输出的完全脱离；若间隙值取大，则工作间隙内磁场强度将减小，从而得不到较大的输出扭矩。零磁场输出的最小扭矩与加电流后输出扭矩的最大值成为矛盾双方，采用固定盘片间隙值无法使二者相互协调，满足较宽的扭矩输出和调速范围。盘片间隙值作为结构参数，成为限制扭矩范围和调速范围的关键因素，要解决最小扭矩和最大扭矩对间隙值设定的矛盾，必须使盘片间隙值可调。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:提供一种间隙微调式磁流变离合器，能够在工作中自动调节内外盘片间隙，使其在大滑差转速下能保证输入轴与输出轴完全脱离，可根据工作要求采用主动控制方式获得任意输出转速，实现从零起始的无级调速。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是:一种间隙微调式磁流变离合器，包括输入轴、输出轴、内盘片、左外盘片、右外盘片、左壳体、右壳体及固定于右壳体上的电磁线圈，所述左外盘片、内盘片、右外盘片和右壳体围绕组成主磁路，且右外盘片相对于右壳体轴向固定不动，所述左壳体为不导磁材料；所述内盘片、右外盘片分别采用滑键与输入轴连接，与内盘片连接的滑键右端安装有弹簧I，弹簧I右侧设置有用于限定内盘片移动右极限位置的定位环；所述左外盘片通过滑键与输出轴连接，输入轴左端设置有顶针销和弹簧II，顶针销通过弹簧II弹力压紧在左外盘片右端面上，以实现左外盘片的初始定位及轴向移动时的定位和回复。所述左外盘片和右外盘片间连接有隔磁环，左外盘片和隔磁环之间可轴向移动，其圆周方向为静连接，右外盘片与隔磁环固定连接。左外盘片呈盲孔结构，避免了使用静密封结构而导致磁流变液泄漏。其靠近边缘的凹槽内嵌有永久磁环和导磁体，构成局部密封磁路。导磁体下方制出槽环结构，左外盘片和隔磁环间的空隙内填有密封橡胶和磁流变液体，构成磁流变密封装置。左外盘片圆周上设置有凸齿，隔磁环圆周上设有与凸齿相匹配的凹槽，左外盘片和隔磁环通过凸齿和凹槽实现圆周方向的连接。右外盘片和输入轴间采用旋转泛塞封进行密封。与内盘片连接的滑键左端设有用于限制内盘片移动左极限位置的螺钉。输入轴与右壳体之间安装有轴承I，输入轴与右外盘片之间安装有轴承II，输出轴与左壳体之间安装有轴承III，轴承1、轴承III和轴承II用于实现轴向定位。本技术带来的有益效果为:该磁流变离合器输出转矩、转速范围宽，密封安全、结构紧凑、无电刷；能够在大滑差转速下保证输入轴与输出轴完全脱离，通过调节电流大小可控制其内外盘片间隙值，并改变磁流变液本身的屈服强度，从而获得所期望的输出扭矩，通过主动控制即可方便实现从零到任意转速的调节，实现了调速范围较宽的无极调速。【专利附图】【附图说明】图1为本磁流变离合器的结构示意图；图2为左外盘片的主视图；图3为图2的A-A剖视图；图4为隔磁环的主视图；图5为图4的A-A剖视图；图6为磁流变离合器主磁路的结构示意图；图7为磁流变离合器密封磁路的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，一种间隙微调式磁流变离合器，该离合器包括固定机架、输入轴1、内盘片6、输出轴17、左外盘片15、右外盘片7和隔磁环9。固定机架包括左壳体11、右壳体7和固定在右壳体7上的电磁线圈10，离合器工作时电磁线圈10固定不动。其中，左壳体11采用不导磁材料，不构成主磁路；右壳体7采用导磁性良好的钢材，右壳体7作为主磁路的组成部分。输入轴I和内盘片6构成一个构件。输入轴I与右壳体3之间通过轴承I 2支撑，并通过轴承盖23、弹簧挡圈和挡肩进行轴向定位。输入轴I与内盘片6通过滑键连接，使内盘片6可相对于输入轴I轴向滑动,滑键右端安装有弹簧I 5,内盘片6向右移动时弹簧I 5将压缩，依靠弹簧I 5的回复力可使内盘片6回复原位。轴肩上套有定位环4，弹簧I 5右侧顶住定位环4，可限定内盘片6移动的右极限位置。滑键上有定位螺钉，右边螺钉嵌入滑键，左边螺钉凸出，以限制内盘片6移动的左极限位置。输出轴17和外盘片够成一个构件。外盘片由左外盘片15、右外盘片7和隔磁环9组成，隔磁环9采用不导磁材料。右外盘片7和隔磁环9通过紧固螺钉8连接在一起，左外盘片15的凸齿25 (如图2)插入隔磁环9的凹槽26内实现圆周方向的连接，两者可实现轴向移动。右外盘片7和隔磁环9与输入轴I之间安装有支撑轴承II 22，通过轴承II 22使其轴向相对右壳体3固定不动，实现轴向定位。左外盘片15做成盲孔结构，避免了使用静密封结构导致磁流变液泄漏。左外盘片15采用悬臂结构通过滑键与输出轴17连接，实现轴向移动。在输入轴I左端面上有孔，其内安装有顶针销19和弹簧II 20，顶针销19通过弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间隙微调式磁流变离合器，包括输入轴（1）、输出轴（17）、内盘片（6）、左外盘片（15）、右外盘片（7）、左壳体（11）、右壳体（3）及固定于右壳体（3）上的电磁线圈（10），其特征在于：所述左外盘片（15）、内盘片（6）、右外盘片（7）和右壳体（3）围绕组成主磁路（27），且右外盘片（7）相对于右壳体（3）轴向固定不动，所述左壳体（11）为不导磁材料；所述内盘片（6）、右外盘片（7）分别采用滑键与输入轴（1）连接，与内盘片（6）连接的滑键右端安装有弹簧I（5），弹簧I（5）右侧设置有用于限定内盘片（6）移动右极限位置的定位环（4）；所述左外盘片（15）通过滑键与输出轴（17）连接，输入轴（1）左端设置有顶针销（19）和弹簧II（20），顶针销（19）通过弹簧II（20）弹力压紧在左外盘片（15）右端面上以实现左外盘片（15）的初始定位及轴向移动时的定位和回复。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉洁，常云朋，马福贵，杨海军，卢文涛，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：新型
国别省市：河南;41