永磁式磁流变液传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种永磁式磁流变液传动装置，属于机械传动技术领域。本永磁式磁流变液传动装置，右端盖和左端盖之间设置从动外筒，输入轴穿过右端盖且输入轴分别经第一轴承、第二轴承转动连接右端盖和左端盖，左端盖的外侧设置与输入轴同轴布置的输出轴，输入轴上于右端盖和左端盖之间的部分设置驱动筒，驱动筒中间部分的圆周方向等间距布置多个磁管组件，磁管组件与从动外筒内壁之间留有间隙，驱动筒和从动外筒之间经密封组件密封形成封闭空间，封闭空间内填充磁流变液，输入轴上且靠近左端盖处设置用于调节转向柱转动的调磁机构。本发明专利技术的有益效果：可实现大转矩传动，装置功率损耗较低，磁路结构较简单，便于控制操作。

Permanent Magnetorheological Fluid Drive

【技术实现步骤摘要】
永磁式磁流变液传动装置
本专利技术涉及机械传动
，特别是涉及一种永磁式磁流变液传动装置。
技术介绍
目前，成熟的机械动力传递装置主要有牙嵌式离合器、摩擦片式离合器、磁粉离合器、液力偶合器及液体粘性离合器等。现有成熟的机械动力传递装置均存在或多或少的缺陷。牙嵌式离合器接触时冲击较大、分离时要求转速低，不能用于需要调速场合；摩擦片式离合器依靠传动摩擦片间摩擦力传递转矩，传动部件磨损较大；磁粉离合器是根据电磁原理，利用磁粉传递转矩，但为了均匀分布磁粉，工作前需要预先旋转，在较高转速传动时，传递转矩由于磁粉离心力等作用容易产生波动，同时磁粉易老化粘结，造成磁粉离合器卡死等现象；液力偶合器靠油液传递转矩，其调速范围小，在低速时传动效率低。磁流变传动是20世纪90年代发展起来的一种新型动力传递技术，其传动理论是基于磁流变液的流变效应，以磁流变液为动力传递介质，通过调节外加磁场强度，以改变磁流变液的剪切屈服应力，进而调节传递转矩或转速的大小。磁流变传动装置是一种利用磁流变传动技术开发的动力传递装置，具有响应速度快(一般为毫秒级)、传动部件磨损较小、控制简单(通过调节外加磁场，可实现转矩或转速的无级调节)、体积小、控制能源消耗低、控制电压低、对外界杂质的干扰不敏感等特点，是一种较为理想的动力传动器件，其在机电装置启动、制动、转矩调节、无级调速、过载安全保护等方面具有得天独厚的优势。目前，国内外对于磁流变器件的研究应用，多集中在阻尼器等振动控制领域，而对磁流变传动技术的研究应用较少，在国内还未见成熟的磁流变传动产品出现，在国外也仅有少数几种商业化磁流变传动产品问世，且其介绍仅限于一般技术原理，开发过程的关键技术还处于保密阶段。此外，现有的磁流变传动产品传递转矩均较小，功率损耗较高，磁路结构复杂，操作调节不便，限制了其应用范围，迫切需要对大转矩传动技术进行研究。因此，在我国开展磁流变传动技术研究，并将磁流变产品进一步推向应用方向发展具有及其重大的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种永磁式磁流变液传动装置，解决目前磁流变传动产品传递转矩均较小、功率损耗较高、磁路结构复杂、操作调节不便的技术问题。本专利技术提供一种永磁式磁流变液传动装置，包括右端盖、左端盖、从动外筒、输入轴和输出轴，右端盖和左端盖之间设置从动外筒，输入轴穿过右端盖且输入轴分别经第一轴承、第二轴承转动连接右端盖和左端盖，左端盖的外侧设置与输入轴同轴布置的输出轴，输入轴上于右端盖和左端盖之间的部分设置有驱动筒，驱动筒中间部分的圆周方向等间距布置多个磁管组件，磁管组件与从动外筒内壁之间留有间隙，驱动筒和从动外筒之间经密封组件密封形成封闭空间，封闭空间内填充有磁流变液；磁管组件包括永磁体、转向柱、调磁管和隔液套管，永磁体的形状为圆柱体的侧面相对两端均被平面切削后形成的类圆柱体，永磁体连接转向柱且二者同轴布置，调磁管包括一对导磁片和一对非导磁片，导磁片和非导磁片均为弧形结构，导磁片、非导磁片间隔布置且共同拼接为调磁管，永磁体外包裹调磁管且转向柱从调磁管露出，调磁管外包裹隔液套管，隔液套管的两端连接驱动筒；输入轴上且靠近左端盖处设置用于调节转向柱转动的调磁机构。进一步的，所述调磁机构包括舵机装配座、舵机、齿轮、串联套、中间套、齿圈和连杆，输入轴上且靠近左端盖处设置舵机装配座，舵机装配座上设置有与输入轴同轴布置的转轴，转轴装配连接第二轴承的内圈，舵机装配座上设置舵机，舵机的输出轴装配齿轮，输入轴上转动连接串联套，串联套的左端经中间套连接齿圈，齿轮啮合齿圈，串联套的右端转动连接连杆的一端，连杆的另一端转动连接转向柱端面的非轴心位置。进一步的，所述转向柱的一端开设有与永磁体形状配合的凹槽，凹槽内嵌入永磁体，转向柱的一端与永磁体拼接为圆柱体结构。进一步的，输入轴经外套筒连接舵机装配座，舵机、齿轮、串联套、中间套、齿圈和连杆均位于外套筒内部。进一步的，舵机经电缆连接电源，输入轴的左端开设第一导线孔，输入轴的右端开设第二导线孔，输入轴内开设连通第一导线孔和第二导线孔的线槽，输入轴的左端靠近第一导线孔的位置设置第一过孔滑环，输入轴的右端靠近第二导线孔的位置设置第二过孔滑环，线缆依次穿过第一过孔滑环、第一导线孔、线槽、第二导线孔和第二过孔滑环。进一步的，密封组件包括磁管密封盖和大密封圈，隔液套管与驱动筒的连接处设置磁管密封盖，从动外筒的内壁设置大密封圈，大密封圈滑动连接驱动筒。进一步的，所述永磁体由钕铁硼材料制成。进一步的，所述导磁片由铁材料制成。进一步的，所述非导磁片由铝材料制成。进一步的，所述转向柱由铁材料制成。与现有技术相比，本专利技术的永磁式磁流变液传动装置具有以下特点和优点：本专利技术的永磁式磁流变液传动装置，装置结构简单紧凑，采用永磁体结构设计，磁路结构较简单，成本投入较低，可实现大转矩传动，装置功率损耗较低，减少自身发热，可改变流场和磁场的分布，强化局部磁场，进而提高磁流变液的抗剪切能力，可在装置运行过程中实现0-100％无级调节输出转速，便于控制操作，运行平稳，安全可靠。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置的总装图；图2为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置的剖视图，图2与图1中装置的左右位置对调；图3为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置拆除部分结构后的示意图一；图4为图3中A处的局部放大图；图5为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置拆除部分结构后的示意图二，图5相较于图3，还展示了舵机、齿轮、齿圈和外套筒；图6为图5中B处的局部放大图；图7为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置调磁控制原理图；图8为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置的磁管组件的立体图；图9为图8的截面图；图10为本专利技术实施例永磁式磁流变液传动装置转向柱的立体图；其中，1、输出轴，2、舵机装配座，3、第二轴承，4、从动外筒，5、舵机固定杆，6、舵机，7、齿轮，8、第一过孔滑环固定杆，9、齿圈，10、第一过孔滑环，11、中间套，12、外套筒，13、第三导线孔，14、第一导线孔，15、串联套，16、转向柱，17、连杆，18、永磁体，19、左磁管密封盖，20、左大密封圈，21、导磁片，22、非导磁片，23、输入轴，24、右磁管密封盖，25、密封圈套筒，26、右端盖，27、右大密封圈28、第一轴承，29、挡环，30、轴承端盖，31、第二导线孔，32、第二过孔滑环，33、驱动筒，34、左端盖，35、转轴。具体实施方式如图1至图10所示，本实施例提供一种永磁式磁流变液传动装置，其右端盖26和左端盖34之间设置从动外筒4，输入轴23穿过右端盖26，输入轴23分别经第一轴承28、第二轴承3转动连接右端盖26和左端盖34，第一轴承28的外侧设置轴承端盖30。左端盖34的外侧设置输出轴1，输出轴1与输入轴23同轴布置。输入轴23上于右端盖26和左端盖34之间的部分设置驱动筒33。驱动筒3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁式磁流变液传动装置，其特征在于：包括右端盖、左端盖、从动外筒、输入轴和输出轴，右端盖和左端盖之间设置从动外筒，输入轴穿过右端盖且输入轴分别经第一轴承、第二轴承转动连接右端盖和左端盖，左端盖的外侧设置与输入轴同轴布置的输出轴，输入轴上于右端盖和左端盖之间的部分设置有驱动筒，驱动筒中间部分的圆周方向等间距布置多个磁管组件，磁管组件与从动外筒内壁之间留有间隙，驱动筒和从动外筒之间经密封组件密封形成封闭空间，封闭空间内填充有磁流变液；磁管组件包括永磁体、转向柱、调磁管和隔液套管，永磁体的形状为圆柱体的侧面相对两端均被平面切削后形成的类圆柱体，永磁体连接转向柱且二者同轴布置，调磁管包括一对导磁片和一对非导磁片，导磁片和非导磁片均为弧形结构，导磁片、非导磁片间隔布置且共同拼接为调磁管，永磁体外包裹调磁管且转向柱从调磁管露出，调磁管外包裹隔液套管，隔液套管的两端连接驱动筒；输入轴上且靠近左端盖处设置用于调节转向柱转动的调磁机构。

【技术特征摘要】
1.一种永磁式磁流变液传动装置，其特征在于：包括右端盖、左端盖、从动外筒、输入轴和输出轴，右端盖和左端盖之间设置从动外筒，输入轴穿过右端盖且输入轴分别经第一轴承、第二轴承转动连接右端盖和左端盖，左端盖的外侧设置与输入轴同轴布置的输出轴，输入轴上于右端盖和左端盖之间的部分设置有驱动筒，驱动筒中间部分的圆周方向等间距布置多个磁管组件，磁管组件与从动外筒内壁之间留有间隙，驱动筒和从动外筒之间经密封组件密封形成封闭空间，封闭空间内填充有磁流变液；磁管组件包括永磁体、转向柱、调磁管和隔液套管，永磁体的形状为圆柱体的侧面相对两端均被平面切削后形成的类圆柱体，永磁体连接转向柱且二者同轴布置，调磁管包括一对导磁片和一对非导磁片，导磁片和非导磁片均为弧形结构，导磁片、非导磁片间隔布置且共同拼接为调磁管，永磁体外包裹调磁管且转向柱从调磁管露出，调磁管外包裹隔液套管，隔液套管的两端连接驱动筒；输入轴上且靠近左端盖处设置用于调节转向柱转动的调磁机构。2.根据权利要求1所述的永磁式磁流变液传动装置，其特征在于：所述调磁机构包括舵机装配座、舵机、齿轮、串联套、中间套、齿圈和连杆，输入轴上且靠近左端盖处设置舵机装配座，舵机装配座上设置有与输入轴同轴布置的转轴，转轴装配连接第二轴承的内圈，舵机装配座上设置舵机，舵机的输出轴装配齿轮，输入轴上转动连接串联套，串联套的左端经中间套连接齿圈，齿轮啮合齿圈，串联套的右端转动连接连杆的一端，连杆的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：李量，朱绪力，张贵龙，司念东，张自信，都胜元，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37