磁胶无级变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种磁胶无级变速器，采用新型材料磁胶代替现有技术的磁粉，磁胶在自由状态时能保持原有形状，而在承受剪切力时又可以改变自身为任意形状，不工作时，磁胶能粘附在动力输出轴和动力输入轴之间径向间隙的壁上，不阻止动力输出轴和动力输入轴之间相对自由旋转，而在线圈通电后，磁胶能和磁粉一样在动力输出轴和动力输入轴之间产生力矩，并且力矩与线圈内的电流成正比，根据电流的大小控制转速，具有输出力矩稳定、温升低、滑差功率大、粉粒磨损小和使用寿命长等优点，使用过程中不会出现磁粉结块、启动时出现的咬死、沉淀、泄漏和传递力矩较小等问题，制造和使用成本较低，能够广泛应用并替代现有的磁粉无级变速器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变速器，特别涉及一种磁胶无级变速器。
技术介绍
无级变速器比传统自动变速器结构简单，体积小，并且可以自由改变传动 比，从而实现全程无级变速，使运动机械速度变化平稳，无顿挫感，确保了动 力机工作的平稳和顺畅，因而在某些特殊领域和车辆上得到较广泛的应用。在小功率无级变速器中，有磁粉无级变速器、伺服电机无级变速器、步进电 机无级变速器、变频调节无级变速器等。磁粉无级变速器包括同轴设置的动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴和 动力输出轴之间的空间内填有粒状的磁粉，当磁性线圈不导电时，转矩不会从 传动轴传于从动轴，但如将线圈电磁通电，就由于磁力的作用而吸引磁粉产生 硬化现象，在连继滑动之间会把转矩传达，根据电流大小不同，产生所需的不 同传动效果。现有技术中，磁粉无级变速器存在磁粉锈蚀、粉粒磨损严重、启动时出现 的咬死现象和磁粉间由于相互吸引造成的结块等问题，因而导致运动机械输出 力矩不稳、变速性能不稳定、温升高以及输出速度-控制电流线性度差等问题， 不但使变速器的使用寿命短，还影响运动机械的精确控制。为解决以上问题，出现了一种磁流变无级变速器，通过磁流变液代替磁粉， 但是由于磁流变液含油较多，导致输出力矩的下降，同时还具有沉淀和泄漏等 液体普遍存在的问题。因此，需要一种无级变速器，具有现有磁粉变速器的全部优点，并不存 在磁粉锈蚀、粉粒磨损严重、启动时出现的咬死现象和磁粉间由于相互吸引造 成的结块等问题，运动机械输出力矩及变速性能稳定，温升低，输出速度-控制 电流线性度好，能够延长变速器的使用寿命，并且不会出现沉淀和泄漏问题， 能够保证运动机械的精确控制，制造和使用成本较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种磁胶无级变速器，具有现有磁粉变速器的全部 优点，并不存在磁粉锈蚀、粉粒磨损严重、启动时出现的咬死现象和磁粉间由 于相互吸引造成的结块等问题，运动机械输出力矩及变速性能稳定，温升低，输 出速度-控制电流线性度好，能够延长变速器的使用寿命，并且不会出现沉淀和 泄漏问题，能够保证运动机械的精确控制，制造和使用成本较低。本专利技术的磁胶无级变速器，包括壳体、动力输出轴、动力输入轴和设置在 动力输出轴上的线圈，所述动力输出轴与动力输入轴以同轴套入的方式在圆周 方向转动配合，所述动力输出轴和动力输入轴之间的径向间隙内设置磁胶，所 述磁胶包括下列组分磁粉、胶状脂肪酸金属盐和聚烯烃油，胶状脂肪酸金属 盐作为胶形支架用于分散和支撑磁粉在空间的均匀分布，聚烯烃油作为分散剂 用于形成包裹磁粉的薄膜。进一步，磁胶材料中还包括纳米晶须，还包括纳米晶须，所述纳米晶须作 为增强剂用于增强各组份之间的绞着力；进一步，所述磁粉由羰基铁粉和纳米晶软磁合金组成，其中羰基铁粉在磁胶中的重量百分含量为39 41%;纳米晶软磁合金在磁胶中的重量百分含量为 13 15%;脂肪酸金属盐在磁胶中的重量百分含量为14 16%;聚烯烃油在磁 胶中的重量百分含量为20 22%;纳米晶须为碳化硅纳米晶须和氧化锌纳米晶 须的混合物，在磁胶中的重量百分含量为8 10%;进一步，磁胶中按重量百分含量还添加0. 5 1.5%的硅油，所述硅油作为 添加剂用于防潮、减震和提高耐温性能；进一步，羰基铁粉在磁胶中的重量百分含量为40%;纳米晶软磁合金在磁 胶中的重量百分含量为14%;脂肪酸金属盐在磁胶中的重量百分含量为15%; 聚烯烃油在磁胶中的重量百分含量为21%;纳米晶须为碳化硅纳米晶须和氧化 锌纳米晶须的混合物，在磁胶中的重量百分含量为9%;硅油在磁胶中的重量百 分含量为1%;进一步，所述动力输出轴为空心结构，套在动力输入轴外圆，所述磁胶设置在动力输出轴内圆与动力输入轴外圆之间的间隙内；进一步，所述动力输出轴外圆沿轴向设置线圈槽，相邻线圈槽沿圆周方向 并列设置，所述线圈为一整体以S形结构从一线圈槽端部迂回至另一线圈槽设 置在每个线圈槽内；进一步，所述动力输出轴外圆套有筒状外套；进一步，所述动力输出轴上套有电流汇流环，所述电流汇流环与线圈电连接；进一步，动力输出轴的动力输出端形成沉台，电流汇流环设置沉台端面。 本专利技术的有益效果本专利技术的磁胶无级变速器，采用新型材料磁胶代替现有 技术的磁粉，磁胶是介于液体和固体之间的胶体材料，在自由状态时能保持原 有形状，而在承受剪切力时又可以改变自身为任意形状，不工作时，磁胶能粘 附在动力输出轴和动力输入轴之间径向间隙的壁上，不阻止动力输出轴和动力 输入轴之间相对自由旋转，而在线圈通电后，磁胶能和磁粉一样在动力输出轴 和动力输入轴之间产生力矩，并且力矩与线圈内的电流成正比，具有磁粉无级 变速器的全部优点，输出力矩稳定、温升低、滑差功率大、粉粒磨损小和使用 寿命长，使用过程中不会出现磁粉结块、启动时出现的咬死、沉淀、泄漏和 传递力矩较小等问题，制造和使用成本较低，能够广泛应用并替代现有的磁 粉无级变速器。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术径向截面示意图2为图1沿A-A向剖视图3为本专利技术线圈布置结构展开图。具体实施例方式图1为本专利技术径向截面示意图，图2为图1沿A-A向剖视图，图3为本发 明线圈布置结构展开图，如图所示本实施例的磁胶无级变速器，包括壳体l、 动力输出轴3、动力输入轴6和设置在动力输出轴3上的线圈4，所述壳体设置 左端盖9和右端盖8，所述动力输出轴3与动力输入轴6以同轴套入的方式在圆 周方向通过滚动轴承转动配合，动力输出轴3与壳体1之间通过滚动轴承转动 配合；所述动力输出轴3和动力输入轴6之间的径向间隙内设置磁胶5，所述磁 胶5包括下列组分磁粉、胶状脂肪酸金属盐和聚烯烃油，胶状脂肪酸金属盐 作为胶形支架用于分散和支撑磁粉在空间的均匀分布，聚烯烃油作为分散剂用 于形成包裹磁粉的薄膜。本实施例中，磁胶材料中还包括纳米晶须，所述纳米晶须作为增强剂用于 增强各组份之间的绞着力，提高传动效率；本实施例中，所述磁胶内还加有添加剂，添加剂用于防潮和减震，延长磁 胶的使用寿命，提高传动效率；本实施例中，所述动力输出轴3为空心结构，套在动力输入轴6外圆，所 述磁胶5设置在动力输出轴3内圆与动力输入轴6外圆之间的径向间隙内；结 构紧凑，进一步从结构上保证力矩输出的稳定性。本实施例中，所述动力输出轴3外圆沿轴向设置线圈槽31，相邻线圈槽31 沿圆周方向并列设置，所述线圈4为一整体以S形结构从一线圈槽端部迂回至另一线圈槽设置在每个线圈槽内，动力输出轴3外圆套有筒状外套2，用于限制 线圈的自由度，保证变速器结构的整体性和紧凑性。所述动力输出轴3上套有电流汇流环7，所述电流汇流环7与线圈4电连接； 本实施例中，动力输出轴右端(动力输出端)形成沉台，电流汇流环7设置在沉台端面与右端盖8之间的空隙内；结构简单紧凑，安装和拆卸方便。 以下为磁胶实施例 实施例一本实施例中磁粉由羰基铁粉和纳米晶软磁合金组成，其中羰基铁粉在磁胶 中的重量百分含量为40%;纳米晶软磁合金在磁胶中的重量百分含量为14%; 脂肪酸金属盐在磁胶中的重量百分含量为15%;聚烯烃油在磁胶中的重量百分 含量为21%;纳米晶须为碳化硅纳米晶须和氧化锌纳米晶须的混合物，在磁胶 中的重量百分含量为9%;硅油在磁胶中的重量百分含量为1%;磁粉可以釆用现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁胶无级变速器，包括壳体、动力输出轴、动力输入轴和设置在动力输出轴上的线圈，所述动力输出轴与动力输入轴以同轴套入的方式在圆周方向转动配合，其特征在于：所述动力输出轴和动力输入轴之间的径向间隙内设置磁胶，所述磁胶包括下列组分：磁粉、胶状脂肪酸金属盐和聚烯烃油，胶状脂肪酸金属盐作为胶形支架用于分散和支撑磁粉在空间的均匀分布，聚烯烃油作为分散剂用于形成包裹磁粉的薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王家序，梁锡昌，吕宏展，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]