一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公了一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，包括主动轴、从动壳体以及从动轴，所述从动壳体包括左端盖、从动圆筒和右端盖，所述主动轴的右端伸入从动壳体内，形成传动段，在传动段与从动壳体之间的间隙内填充有磁流变液；在从动圆筒靠近传动段的两端处分别绕设有一励磁线圈；在传动段的侧壁上绕其一周设有数个形状记忆合金叶片，所述形状记忆合金叶片一侧与传动段固定连接，另一侧安装有耐摩擦金属片；在从动圆筒的外侧还设有一形状记忆合金开关。本发明专利技术能够有效减小传动装置的体积，同时充分利用传动装置产生的热能，有效地将传动装置的温度控制在合适的范围之内，并提高传动装置在不同工作温度，尤其是高温下转矩传递的稳定性。矩传递的稳定性。矩传递的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置


[0001]本专利技术涉及动力传递
，尤其涉及一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置。

技术介绍

[0002]磁流变液(Magnetorheological fluids，MRF)和形状记忆合金(Shape Memory Alloy，SMA)因其独特的力学性能而在传动方面具有良好的应用前景。磁流变传动是依靠磁流变液作为传动介质，传递扭矩、转速的传动方式。形状记忆合金是一类能够“记忆”其初始形状的合金材料，在传动控制及联合传动方面有着广泛的应用前景。
[0003]如CN206802225U公开了一种形状记忆合金挤压的磁流变液与摩擦联合传动装置，当环境温度升高后,该装置能够通过形状记忆合金开关自动接通电源，装置温度升高后，形状记忆合金弹簧产生输出力推动从动压盘与主动右壳体产生压力，从动压盘还可以对磁流变液进行挤压,能够增大磁流变液的性能；又如CN107763109A公开的“一种温控变面磁流变传动装置”，通过形状记忆合金弹簧推动主动盘使磁流变液工作面由一个变为两个，能够传递更大的转矩，并且能够根据实时温度自动调节传递的转矩，并保证了传动过程的稳定性。如CN212360555U公开了一种基于电磁力挤压的多盘式磁流变离合器，它采用多盘式结构，增大了磁流变液的工作面积，同时有效地将形状记忆合金和磁流变液联合应用到离合器中，有效解决了磁流变液随环境温度升高性能下降的问题，同时合理利用磁流变液挤压强化效应，提高离合器转矩。
[0004]上述的研究为磁流变液智能传动领域起到了极大的推动作用，但是上述的研究大部分为结构上的改进，没有考虑率到磁流变液在经过一段时间的传递之后，由于磁流变液在不断的进行剪切，其中的滑差生热和励磁线圈发热都会使磁流变液的温度不断升高，由于温度对磁流变液的影响非常明显，而过高的温度会使得磁流变液的材料性能大幅下降，甚至失效，而从外部增加散热装置或者在外部增加对磁流变液的挤压装置，不但使得结构过于复杂，而且装置的体积会过于臃肿，如何利用滑差生热和励磁线圈发热所产生的能量去补偿转动的高温下丢失的转矩，同时随着温度的升高智能调节热源的生热量和热源的开闭，通过温度实现智能控制，并简化磁流变液传动机构的体积，对减小磁流变液传动装置本身热量对磁流变液性能和传力性能的影响具有重要意义。

技术实现思路

[0005]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传动机构体积大，性能受温度影响大，转矩传递稳定性差的问题，提供一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，能够有效减小传动装置的体积，同时充分利用传动装置产生的热能，提高传动装置在不同工作温度，尤其是高温下转矩传递的稳定性。
[0006]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：一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，包括主动轴、从动壳体以及从动轴，所述从动壳体包括依次相
连的左端盖、从动圆筒和右端盖，所述主动轴的右端穿过左端盖后伸入从动壳体内，并通过轴承与从动壳体转动相连，所述从动轴与右端盖固定连接；该主动轴位于从动壳体内的部分，扩大形成传动段，且传动段与从动圆筒内壁之间具有间隙，在传动段与从动壳体之间的间隙内填充有磁流变液；其特征在于：在从动圆筒内侧，靠近传动段的两端处分别设有一绕从动圆筒一周的线圈槽，在两线圈槽内分别绕设有一励磁线圈，且两励磁线圈构成异相绕组；在线圈槽的槽口处设有隔磁环，该隔磁环将励磁线圈封闭在线圈槽内；
[0007]在传动段的侧壁上，绕其一周设有数个形状记忆合金叶片，所述形状记忆合金叶片的宽度大于传动段与从动圆筒之间的间隙，其一侧与传动段固定连接，另一侧形成自由侧，在形状记忆合金叶片的自由侧的外侧安装有耐摩擦金属片；该形状记忆合金叶片的断面呈弧形，初始状态，形状记忆合金叶片贴附在传动段上，且形状记忆合金叶片的外侧与从动圆筒内侧之间具有间隙；
[0008]在从动圆筒的外侧还设有一容置槽，该容置槽位于两线圈槽之间，在容置槽内设有一形状记忆合金开关，两励磁线圈均与该形状记忆合金开关相连，通过该形状记忆合金开关能够控制励磁线圈通、断电以及电流大小。
[0009]进一步的，所述形状记忆合金叶片的长度方向与主动轴的轴向之间具有夹角。
[0010]进一步的，所述形状记忆合金叶片整体呈菱形，其长边与主动轴的轴向之间具有夹角，短边与传动段的两端平行。
[0011]进一步的，在传动段的侧壁，对应各形状记忆合金叶片分别设有一叶片槽，所述形状记忆合金叶片位于该叶片槽内，且初始状态时，形状记忆合金叶片的外侧与传动段的侧壁位于同一圆周上。
[0012]进一步的，所述形状记忆合金开关包括外壳，在外壳内沿其长度方向设有一导杆，在导杆上滑动连接有一绝缘杆，在绝缘杆的一侧与外壳的一端之间设有形状记忆合金弹簧，该形状记忆合金弹簧与绝缘杆和外壳的端部相连，能够带动绝缘杆沿导杆移动；在导杆的相对两侧分别设有一电阻杆，所述电阻杆的轴心线与导杆的轴心线平行，其远离形状记忆合金弹簧的一端与接线杆相连，所述接线杆一端与电阻杆相连，另一端贯穿外壳并与外壳固定连接；在绝缘杆的两端分别设有一变阻滑片，所述变阻滑片一端与绝缘杆相连，另一端从外壳的侧壁伸出，且变阻滑片与电阻杆紧贴；在外壳的侧壁上，对应变阻滑片的位置，沿导杆的轴向设有导向缝，变阻滑片远离绝缘杆的一端从该导向缝伸出；初始状态时，形状记忆合金弹簧处于伸长状态，此时，变阻滑片与电阻杆靠近接线杆的一端接触，且变阻杆的有效阻值最小，当形状记忆合金弹簧受热后，逐渐收缩，并带动变阻滑片朝背离接线杆方向移动，使变阻杆的有效阻值逐渐增大，直至变阻滑片与电阻杆分离所述。
[0013]进一步地，在导杆上还套设有一推盘，该推盘与导杆滑动配合相连；所述绝缘杆与该推盘固定连接，形状记忆合金弹簧与该推盘固定连接。
[0014]进一步的，在从动圆筒内侧，靠近两端处分别设有一轴承套筒，所述轴承套筒外侧与从动圆筒固定连接；所述轴承位于该轴承套筒内侧，其外圈与轴承套筒内侧紧配合在一起；所述主动轴从轴承内圈穿过，并在主动轴与轴承内圈之间设有轴套。
[0015]进一步的，在传动段的两端与左端盖和右端盖之间分别设有一密封圈，所述密封圈套设在主动轴外侧；所述励磁变液位于传动段、从动壳体以及两密封圈围成的间隙内。
[0016]进一步的，在从动圆筒上还设有一注液孔，该注液孔与传动段、从动壳体以及两密
封圈围成的间隙相连通，在该注液孔内配合安装有注液螺塞。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0018]1、设置两个励磁线圈，构成异相绕组后，由于产生的磁力线间相互排斥，使得有效轴向工作长度得到有效增加，磁感应强度和其在工作腔轴向的分布均匀性也得到显著增强，其产生的磁力线垂直通过传动段和从动圆筒之间的磁流变液，同时磁流变液中的磁性颗粒瞬间链化，其方向平行于磁力线方向，磁流变液从牛顿流体状态变成了类固体状态，整个过程耗时为毫秒级，主动轴将带动从动圆筒进行转动，磁流变液作为介质所传动的转矩随着磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，包括主动轴、从动壳体以及从动轴，所述从动壳体包括依次相连的左端盖、从动圆筒和右端盖，所述主动轴的右端穿过左端盖后伸入从动壳体内，并通过轴承与从动壳体转动相连，所述从动轴与右端盖固定连接；该主动轴位于从动壳体内的部分，扩大形成传动段，且传动段与从动圆筒内壁之间具有间隙，在传动段与从动壳体之间的间隙内填充有磁流变液；其特征在于：在从动圆筒内侧，靠近传动段的两端处分别设有一绕从动圆筒一周的线圈槽，在两线圈槽内分别绕设有一励磁线圈，且两励磁线圈构成异相绕组；在线圈槽的槽口处设有隔磁环，该隔磁环将励磁线圈封闭在线圈槽内；在传动段的侧壁上，绕其一周设有数个形状记忆合金叶片，所述形状记忆合金叶片的宽度大于传动段与从动圆筒之间的间隙，其一侧与传动段固定连接，另一侧形成自由侧，在形状记忆合金叶片的自由侧的外侧安装有耐摩擦金属片；该形状记忆合金叶片的断面呈弧形，初始状态，形状记忆合金叶片贴附在传动段上，且形状记忆合金叶片的外侧与从动圆筒内侧之间具有间隙；在从动圆筒的外侧还设有一容置槽，该容置槽位于两线圈槽之间，在容置槽内设有一形状记忆合金开关，两励磁线圈均与该形状记忆合金开关相连，通过该形状记忆合金开关能够控制励磁线圈通、断电以及电流大小。2.根据权利要求1所述的一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，其特征在于：所述形状记忆合金叶片的长度方向与主动轴的轴向之间具有夹角。3.根据权利要求2所述的一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，其特征在于：所述形状记忆合金叶片整体呈菱形，其长边与主动轴的轴向之间具有夹角，短边与传动段的两端平行。4.根据权利要求1所述的一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，其特征在于：在传动段的侧壁，对应各形状记忆合金叶片分别设有一叶片槽，所述形状记忆合金叶片位于该叶片槽内，且初始状态时，形状记忆合金叶片的外侧与传动段的侧壁位于同一圆周上。5.根据权利要求1所述的一种基于热能再利用的温控磁流变智能传动装置，其特征在于：所述形状记忆合金开关包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，周纪睿，姚波，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：