电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器制造技术

本发明专利技术公开了一种电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器，包括制动轴、制动壳体和基座，在制动壳体内设有励磁线圈；在制动壳体内设有一传动轴，所述传动轴包括第一阶梯段、第二阶梯段和第三阶梯段；在第一阶梯段与滑槽的槽底之间设有电热形状记忆合金弹簧；在传动轴上套设有第一转动盘和第一固定盘；在第一固定盘右侧设有第二转动盘，在第二转动盘的右侧设有第二固定盘第二固定盘与右壳体之间具有间距，形成储液腔；在储液腔、第二转动盘与第二固定盘之间的间隙以及通油孔内均填充有磁流变液。本发明专利技术能够通过增加磁流变工作间隙来提高制动器的最大制动转矩，并且能够自动调节产生的制动转矩，使能耗更低。

【技术实现步骤摘要】
电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器
本专利技术涉及传动装置
，尤其涉及一种电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器。
技术介绍
磁流变液是一种磁智能材料，其主要由磁性颗粒和基液（通常为硅油）构成，受外加磁场的控制，在无外加磁场时，表现出牛顿流体的性质；加入磁场后，磁流变液表现出Bingham塑性流体的性质；整个变化过程迅速，可逆，操作简便。形状记忆合金(SMA)是新型智能材料，具有一定初始形状的形状记忆合金在一定条件下进行一定程度的变形之后，通过适当地改变温度又会发生逆变形，使材料恢复成初始形状，在形状恢复的过程中，形状记忆合金若受到约束就会产生很大的回复力，可利用其回复力可对外做功。基于磁流变液或形状记忆合金独特性质，使其在传动装置中广泛应用，如专利CN102927166B公开的“一种离合式磁流变液制动器”，在装置需要制动时，利用磁流变液产生磁流变效应，轮盘压缩弹簧进入离合卡套中，随着离合卡套一起转动，离合卡套和轮盘具有流体阻力，从而制动装置，并且利用永磁体使磁流变液局部磁化，能够很好的进行密封；又如专利CN1231686C公开的“一种结构可变的旋转式磁流变液制动器”，该装置能够很好的根据所受阻尼力矩的大小来调整内部转盘的数量，，这种改变内部结构的设计，大大提高了效率和稳定性，降低了耗能，在工程应用上的制动效果较为良好。再如专利CN111692246A公开的“一种热挤变体积百分数轴瓦式磁流变液制动器”，该装置利用形状记忆合金弹簧发生形变来挤压磁流变液，从而提高单位体积内磁性颗粒的百分比，从而增强制动转矩，当温度升高影响磁流变液的性能时，通过摩擦块推动轴瓦与隔磁摩擦环内壁接触，挤压产生摩擦制动转矩，以此来补偿上述性能下降的制动转矩，大大提高了制动转矩的稳定性。目前研究人员对形状记忆合金和磁流变液在传动领域的单独应用作了大量研究，但是对于形状记忆合金和磁流变液在传动装置中的联合应用研究还很少；目前单一的磁流变制动器传递的制动转矩较小，传递效率较低。针对这些缺点，广大研究员对此做出了大量实验研究，怎样更好的将形状记忆合金和磁流变液应用到制动器中，提高制动器的传动稳定性和性能，已成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于解决现有磁流变制动器的制动转矩最大值较小，传递效率低，制动转矩调节范围小，不能根据实时温度进行自动调节，并且稳定性差的问题，提供一种电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器，能够在制动器工作过程中通过依次增加磁流变工作间隙来提高制动器的最大制动转矩，保证制动调节范围和性能，保证传动过程的稳定性，并且能够根据实时温度自动调节产生的制动转矩，使能耗更低。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器，包括制动轴、制动壳体和基座，所述制动壳体安装于基座上并与基座固定连接，其包括左壳体和右壳体，左壳体和右壳体之间形成圆筒状内腔；所述制动轴的右端穿过左壳体并通过轴承与左壳体相连；在制动壳体内壁，设有绕其一周的线圈槽，在该线圈槽内绕设有励磁线圈；其特征在于：在制动壳体内还设有一隔磁滑套，所述隔磁滑套外壁与制动壳体内壁通过键与键槽滑动配合相连，并能沿制动壳体的轴向移动，且移动过程中，励磁线圈始终被隔磁滑套封闭在线圈槽内；在制动壳体内设有一传动轴，所述传动轴为阶梯轴，其包括从左到右直径依次减小的第一阶梯段、第二阶梯段和第三阶梯段；在制动轴的右端，对应传动轴的位置设有一滑槽，所述传动轴的第一阶梯段伸入该滑槽内，且第一阶梯段与滑槽侧壁通过键与键槽滑动配合相连；在第一阶梯段的端部与滑槽的槽底之间设有电热形状记忆合金弹簧，在制动轴上设有一电刷滑环，所述电热形状记忆合金弹簧的两端通过导线与电刷滑环相连；在传动轴的第二阶梯段上套设有第一转动盘，所述第一转动盘的内孔孔径小于第一阶梯段的直径，且与第二阶梯段之间通过键与键槽滑动配合相连，其外壁与隔磁滑套的内壁可转动连接；在传动轴的第三阶梯段上套设有第一固定盘，所述第一固定盘的内孔孔径小于第二阶梯段的直径，且与第三阶梯段转动配合相连，其外壁与隔磁滑套固定连接；在第一固定盘右侧设有第二转动盘，所述第二转动盘与传动轴的右端固定连接，其外壁与隔磁滑套的内壁可转动连接；在第二转动盘的右侧设有第二固定盘，所述第二固定盘与第二转动盘之间具有间隙；所述第二固定盘的右侧设有数根导向柱，在右壳体上，对应导向柱的位置设有导向槽，所述导向柱的一端与第二固定盘相连，另一端伸入导向槽内，且在导向柱上套设有复位弹簧，在复位弹簧的作用下第二固定盘与右壳体之间具有间距，形成储液腔，且第二转动盘、第一固定盘、第一转动盘以及左壳体紧贴在一起；在第二固定盘、第二转动盘以及传动轴上开设有依次连通的通油孔，其中，传动轴上的通油孔从传动轴的右端延伸至靠近其左端；在传动轴上，沿其轴向还分布有数组过油孔，所述过油孔沿传动轴径向设置，并将通油孔和制动壳体内腔相连通；在储液腔、第二转动盘与第二固定盘之间的间隙以及通油孔内均填充有磁流变液；初始状态时，左壳体、第一转动盘、第一固定盘以及第二转动盘依次紧贴在一起；当传动轴向右移动一定距离时，能够推动第二转动盘和第二固定盘整体向右移动，使第一固定盘与第二转动盘之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通；当传动轴继续向右移动一定距离时，传动轴推动第二转动盘和第二固定盘整体向右移动的同时，第二阶梯段的右端面能够推动第一固定盘向右移动，使第一固定盘与第一转动盘之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通；当传动轴继续向右移动一定距离时，传动轴推动第一固定盘、第二转动盘和第二固定盘整体向右移动的同时，第一阶梯段的右端面能够推动第一转动盘向右移动，使第一转动盘与左壳体之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通。进一步地，在第二固定盘的左侧中部成型有一凸台，在第二转动盘右侧，对应该凸台设有一凹槽，且该凹槽的深度小于凸台的长度，使第二转动盘与第二固定盘之间形成间隙；所述凸台伸入凹槽内，并通过轴承与凹槽侧壁相连；第二固定盘上的通油孔贯穿所述凸台，且在凸台上，对应第二固定盘与第二转动盘之间的间隙开设有过油孔，凸台内的通油孔通过该过油孔与第二固定盘与第二转动盘之间的间隙相连通。进一步地，在传动轴的左端设有一弹簧套，所述弹簧套的左端与滑槽的槽底贴合，右端与传动轴固定连接；在滑槽的槽底设有绝缘垫，在弹簧套内设有一绝缘套，且所述绝缘套的右端为封闭结构，所述电热形状记忆合金弹簧位于绝缘套内侧，其一端与绝缘垫贴合，另一端与绝缘套的封闭端贴合。进一步地，在第一转动盘与第一固定盘之间以及第一固定盘与第二转动盘之间均设有数个定位弹簧，所述定位弹簧具有预压紧力。进一步地，在第一转动盘的右侧或第一固定盘的左侧，第一固定盘的右侧或第二转动盘的左侧，对应定位弹簧的位置设有定位槽，在定位槽内设有定位推杆，所述定位弹簧位于定位槽的槽底与定位推杆之间，其中，定位推杆的一端与定位弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器，包括制动轴、制动壳体和基座，所述制动壳体安装于基座上并与基座固定连接，其包括左壳体和右壳体，左壳体和右壳体之间形成圆筒状内腔；所述制动轴的右端穿过左壳体并通过轴承与左壳体相连；在制动壳体内壁，设有绕其一周的线圈槽，在该线圈槽内绕设有励磁线圈；其特征在于：在制动壳体内还设有一隔磁滑套，所述隔磁滑套外壁与制动壳体内壁通过键与键槽滑动配合相连，并能沿制动壳体的轴向移动，且移动过程中，励磁线圈始终被隔磁滑套封闭在线圈槽内；/n在制动壳体内设有一传动轴，所述传动轴为阶梯轴，其包括从左到右直径依次减小的第一阶梯段、第二阶梯段和第三阶梯段；在制动轴的右端，对应传动轴的位置设有一滑槽，所述传动轴的第一阶梯段伸入该滑槽内，且第一阶梯段与滑槽侧壁通过键与键槽滑动配合相连；在第一阶梯段的端部与滑槽的槽底之间设有电热形状记忆合金弹簧，在制动轴上设有一电刷滑环，所述电热形状记忆合金弹簧的两端通过导线与电刷滑环相连；/n在传动轴的第二阶梯段上套设有第一转动盘，所述第一转动盘的内孔孔径小于第一阶梯段的直径，且与第二阶梯段之间通过键与键槽滑动配合相连，其外壁与隔磁滑套的内壁可转动连接；在传动轴的第三阶梯段上套设有第一固定盘，所述第一固定盘的内孔孔径小于第二阶梯段的直径，且与第三阶梯段转动配合相连，其外壁与隔磁滑套固定连接；在第一固定盘右侧设有第二转动盘，所述第二转动盘与传动轴的右端固定连接，其外壁与隔磁滑套的内壁可转动连接；在第二转动盘的右侧设有第二固定盘，所述第二固定盘与第二转动盘之间具有间隙；所述第二固定盘的右侧设有数根导向柱，在右壳体上，对应导向柱的位置设有导向槽，所述导向柱的一端与第二固定盘相连，另一端伸入导向槽内，且在导向柱上套设有复位弹簧，在复位弹簧的作用下第二固定盘与右壳体之间具有间距，形成储液腔，且第二转动盘、第一固定盘、第一转动盘以及左壳体紧贴在一起；/n在第二固定盘、第二转动盘以及传动轴上开设有依次连通的通油孔，其中，传动轴上的通油孔从传动轴的右端延伸至靠近其左端；在传动轴上，沿其轴向还分布有数组过油孔，所述过油孔沿传动轴径向设置，并将通油孔和制动壳体内腔相连通；在储液腔、第二转动盘与第二固定盘之间的间隙以及通油孔内均填充有磁流变液；/n初始状态时，左壳体、第一转动盘、第一固定盘以及第二转动盘依次紧贴在一起；当传动轴向右移动一定距离时，能够推动第二转动盘和第二固定盘整体向右移动，使第一固定盘与第二转动盘之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通；当传动轴继续向右移动一定距离时，传动轴推动第二转动盘和第二固定盘整体向右移动的同时，第二阶梯段的右端面能够推动第一固定盘向右移动，使第一固定盘与第一转动盘之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通；当传动轴继续向右移动一定距离时，传动轴推动第一固定盘、第二转动盘和第二固定盘整体向右移动的同时，第一阶梯段的右端面能够推动第一转动盘向右移动，使第一转动盘与左壳体之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电热形状记忆合金控制的单变多面磁流变制动器，包括制动轴、制动壳体和基座，所述制动壳体安装于基座上并与基座固定连接，其包括左壳体和右壳体，左壳体和右壳体之间形成圆筒状内腔；所述制动轴的右端穿过左壳体并通过轴承与左壳体相连；在制动壳体内壁，设有绕其一周的线圈槽，在该线圈槽内绕设有励磁线圈；其特征在于：在制动壳体内还设有一隔磁滑套，所述隔磁滑套外壁与制动壳体内壁通过键与键槽滑动配合相连，并能沿制动壳体的轴向移动，且移动过程中，励磁线圈始终被隔磁滑套封闭在线圈槽内；
在制动壳体内设有一传动轴，所述传动轴为阶梯轴，其包括从左到右直径依次减小的第一阶梯段、第二阶梯段和第三阶梯段；在制动轴的右端，对应传动轴的位置设有一滑槽，所述传动轴的第一阶梯段伸入该滑槽内，且第一阶梯段与滑槽侧壁通过键与键槽滑动配合相连；在第一阶梯段的端部与滑槽的槽底之间设有电热形状记忆合金弹簧，在制动轴上设有一电刷滑环，所述电热形状记忆合金弹簧的两端通过导线与电刷滑环相连；
在传动轴的第二阶梯段上套设有第一转动盘，所述第一转动盘的内孔孔径小于第一阶梯段的直径，且与第二阶梯段之间通过键与键槽滑动配合相连，其外壁与隔磁滑套的内壁可转动连接；在传动轴的第三阶梯段上套设有第一固定盘，所述第一固定盘的内孔孔径小于第二阶梯段的直径，且与第三阶梯段转动配合相连，其外壁与隔磁滑套固定连接；在第一固定盘右侧设有第二转动盘，所述第二转动盘与传动轴的右端固定连接，其外壁与隔磁滑套的内壁可转动连接；在第二转动盘的右侧设有第二固定盘，所述第二固定盘与第二转动盘之间具有间隙；所述第二固定盘的右侧设有数根导向柱，在右壳体上，对应导向柱的位置设有导向槽，所述导向柱的一端与第二固定盘相连，另一端伸入导向槽内，且在导向柱上套设有复位弹簧，在复位弹簧的作用下第二固定盘与右壳体之间具有间距，形成储液腔，且第二转动盘、第一固定盘、第一转动盘以及左壳体紧贴在一起；
在第二固定盘、第二转动盘以及传动轴上开设有依次连通的通油孔，其中，传动轴上的通油孔从传动轴的右端延伸至靠近其左端；在传动轴上，沿其轴向还分布有数组过油孔，所述过油孔沿传动轴径向设置，并将通油孔和制动壳体内腔相连通；在储液腔、第二转动盘与第二固定盘之间的间隙以及通油孔内均填充有磁流变液；
初始状态时，左壳体、第一转动盘、第一固定盘以及第二转动盘依次紧贴在一起；当传动轴向右移动一定距离时，能够推动第二转动盘和第二固定盘整体向右移动，使第一固定盘与第二转动盘之间具有间隙，且传动轴上对应位置的过油孔能够将该间隙与通油孔相连通；当传动轴继续向右移动一定距离时，传动轴推动第二转动盘和第二固定盘整体向右移动的同时，第二阶梯段的右端面能够推动第一固定盘向右移动，使第一固定盘与第一转动盘之间具...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金，熊洋，张海波，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50