電磁擠壓與磁流變液復合傳動裝置的制作方法

本發明涉及一種傳動裝置，尤其涉及一種電磁擠壓與磁流變液復合傳動裝置。

背景技術：

磁流變液是能夠在外加磁場作用下，從流體變為類似固體或凝膠狀態的兩相懸浮液，磁流變液的變化是可逆的，在不加磁場時，它表現為牛頓流體。由于磁流變液在傳動方面具有良好的性能，如可實現主從動件間的柔性傳動，可實現高靈敏度、高精度、平穩地無級調速，易實現調速過程的遙控和自動控制等，因此近年來對磁流變液在傳動方面的應用研究越來越多，如cn102562857a公開的“一種錐形擠壓-剪切式磁流變離合器”，它利用線圈產生的磁場對銜鐵輸出盤的吸引，減小裝有磁流變液的工作腔體積，同時對磁流變液產生擠壓和剪切力從而傳遞更大轉矩；如cn103109103a公開的“磁流變傳動裝置”，它在轉動體和部件之間設有含有磁流變介質的銳角區域，該銳角區域可承受該磁場產生機構的磁場以便選擇性地將這些顆粒鏈化和/或與該轉動體楔緊或釋放；如cn202451656u公開的“離心式閘塊擠壓磁流變離合器”，它在裝有磁流變液的封閉腔體內的主動套筒上設置隨主動套筒轉動而擠壓磁流變液的閘塊，利用旋轉時產生的離心力使閘塊與殼體之間產生擠壓從而傳遞更大轉矩。但現有的磁流變驅動反應較慢，并且轉矩傳遞過程中，尤其在溫度升高時，穩定性和可靠性較低。

技術實現要素：

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于解決現有傳動裝置反應慢，穩定性差，可靠性低的問題，提供一種電磁擠壓與磁流變液復合傳動裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是這樣的：一種電磁擠壓與磁流變液復合傳動裝置，包括外殼、主動軸、從動軸以及內筒，所述外殼包括左殼體、右殼體、左端蓋和右端蓋，所述左殼體的右端和右殼體的左端固定連接在一起，所述左端蓋和右端蓋分別與左殼體的左端和右殼體的右端固定連接；所述主動軸的右端穿過左端蓋后伸入外殼內，并通過軸承同時與左端蓋和右端蓋轉動連接；所述從動軸的左端與右端蓋固定連接；所述內筒設于外殼內，并套設在主動軸上，且與主動軸固定連接；其特征在于：在外殼的內側靠近其兩端處分別設有一第一勵磁線圈，所述第一勵磁線圈的軸心線與外殼的軸心線重合；

在左殼體與右殼體連接處的內側繞外殼一周設有數個容置槽，所述容置槽與外殼的內腔相連通，在各容置槽內均設置有一磁流變液擠壓裝置；所述磁流變液擠壓裝置包括底座、固定圓筒、銜鐵、限位板、復位彈簧以及第二勵磁線圈；所述底座與固定圓筒的底部固定連接，且固定圓筒的開放端朝向外殼內側，所述限位板設于固定圓筒的開放端并將固定圓筒的開放端封閉，使固定圓筒內部形成一儲液室；在限位板的作用下，底座與容置槽底部緊貼在一起，在限位板上設有數個與儲液室相連通的導油孔；所述銜鐵設于固定圓筒內，并與固定圓筒滑動相連；在固定圓筒的底部設有一彈簧安裝孔，所述復位彈簧位于該彈簧安裝孔內，其一端與底座固定連接，另一端與銜鐵固定連接，在復位彈簧的作用下，銜鐵與固定圓筒底部緊貼；所述第二勵磁線圈套設于固定圓筒上，當第二勵磁線圈通電時，能夠帶動銜鐵向外殼內側方向移動；

在銜鐵背離復位彈簧的一側設有一推桿，該推桿的一端與銜鐵固定連接，另一端穿過限位板后擴大形成一球頭；在內筒上，對應球頭設有數個半球形凹槽，且所述半球形凹槽繞內筒一周連續分布；

所述外殼、內筒以及限位板之間形成磁流變液工作腔，在磁流變液工作腔內填充有磁流變液；在左殼體或右殼體上，對應磁流變液工作腔設有一注液螺孔，在該注液螺孔上配合安裝有注液螺塞。

進一步地，所述容置槽為4個，并繞外殼內側一周均勻分布。

進一步地，所述球頭頂部到半球形凹槽底部的距離與所述儲液室的高度相等。

進一步地，在左端蓋與主動軸之間設有毛氈圈。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1、當第一勵磁線圈和第二勵磁線圈不通電時，磁流變液在離心力的作用下被擠入儲液室內，從而使工作腔內的磁流變液減少；當第一勵磁線圈通電后，能夠使磁流變液快速產生磁流變效應；同時，采用兩個第一勵磁線圈，從而能夠快速進行轉矩傳遞，響應速度更快；當第二勵磁線圈通電后，帶動銜鐵向外殼內側方向移動，從而將儲液室內的磁流變液壓入磁流變液工作腔內，從而增加磁流變液工作腔內的磁流變液壓強，提高磁流變效應的效果，從而增強轉矩的傳遞。

2、當第二勵磁線圈通電后，銜鐵推動推桿向外殼內側方向（內筒方向）移動，當推桿的球頭進入半球形凹槽后，與內筒之間形成配合，同時配合磁流變效應，從而大大增強轉矩傳遞效果，并保證轉矩傳遞的穩定性和可靠性。

3、當溫度升高導致磁流變效應降低是，推桿的球頭與半球形凹槽貼合更加，從而使摩擦力增加，從而保證轉矩傳遞的穩定性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1沿a—a向的剖視圖。

圖中：11—左殼體，12—右殼體，13—左端蓋，14—右端蓋，2—主動軸，3—從動軸，4—內筒，5—第一勵磁線圈，61—底座，62—固定圓筒，63—銜鐵，64—限位板，65—復位彈簧，66—第二勵磁線圈，7—球頭，8—磁流變液，9—注液螺塞。

具體實施方式

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。

實施例：參見圖1、圖2，一種電磁擠壓與磁流變液復合傳動裝置，包括外殼、主動軸2、從動軸3以及內筒4，所述外殼包括左殼體11、右殼體12、左端蓋13和右端蓋14。所述左殼體11的右端和右殼體12的左端固定連接在一起，所述左端蓋13和右端蓋14分別與左殼體11的左端和右殼體12的右端固定連接；其中，所述從動軸3與右端蓋14一體成型，從而提高外殼的強度和穩定性。所述主動軸2的右端穿過左端蓋13后伸入外殼內，并通過軸承同時與左端蓋13和右端蓋14轉動連接；具體實施時，在左端蓋13與主動軸2之間設有毛氈圈，從而是外殼的密封性更好。所述從動軸3的左端與右端蓋14固定連接；所述內筒4設于外殼內，并套設在主動軸2上，且與主動軸2固定連接。在外殼的內側靠近其兩端處分別設有一第一勵磁線圈5，所述第一勵磁線圈5的軸心線與外殼的軸心線重合。

在左殼體11與右殼體12連接處的內側繞外殼一周設有數個容置槽，實際制作是，所述容置槽為4個，并繞外殼內側一周均勻分布，從而使裝置整體穩定性更好。所述容置槽與外殼的內腔相連通，在各容置槽內均設置有一磁流變液擠壓裝置。所述磁流變液擠壓裝置包括底座61、固定圓筒62、銜鐵63、限位板64、復位彈簧65以及第二勵磁線圈66。所述底座61與固定圓筒62的底部固定連接，且固定圓筒62的開放端朝向外殼內側；所述限位板64設于固定圓筒62的開放端并將固定圓筒62的開放端封閉，使固定圓筒62內部形成一儲液室；在限位板64的作用下，底座61與容置槽底部緊貼在一起，在限位板64上設有數個與儲液室相連通的導油孔。所述銜鐵63設于固定圓筒62內，并與固定圓筒62滑動相連；在固定圓筒62的底部設有一彈簧安裝孔，所述復位彈簧65位于該彈簧安裝孔內，其一端與底座61固定連接，另一端與銜鐵63固定連接，在復位彈簧65的作用下，銜鐵63與固定圓筒62底部緊貼。所述第二勵磁線圈66套設于固定圓筒62上，當第二勵磁線圈66通電時，能夠帶動銜鐵63向外殼內側方向移動。

在銜鐵63背離復位彈簧65的一側設有一推桿，該推桿的一端與銜鐵63固定連接，另一端穿過限位板64后擴大形成一球頭7；在內筒4上，對應球頭7設有數個半球形凹槽，且所述半球形凹槽繞內筒4一周連續分布；當勵磁線圈通電后，球頭7能夠伸入半球形凹槽內，并與半球形凹槽緊貼。其中，所述球頭7頂部到半球形凹槽底部的距離與所述儲液室的高度相等，且大于等于半球形凹槽的深度；這樣，當勵磁線圈未通電時，球頭7與半球形凹槽完全脫離，不影響內筒4的轉動，且整個傳動裝置運行的穩定性更好。

所述外殼、內筒4以及限位板64之間形成磁流變液8工作腔，在磁流變液工作腔內填充有磁流變液8；在左殼體11或右殼體12上，對應磁流變液工作腔設有一注液螺孔，在該注液螺孔上配合安裝有注液螺塞9。

工作過程中：

當主動軸2轉動，第一勵磁線圈5和第二勵磁線圈66都未通電時，工作腔中的部分磁流變液8在離心力作用下，被擠入儲液室，球頭7與內筒4的半球形凹槽未接觸，靠磁流變液零磁場的粘性轉矩不能帶動從動裝置轉動。

當第一勵磁線圈5和第二勵磁線圈66通電后，銜鐵63在電磁力的作用下，把儲液室中的磁流變液8擠入工作間隙中，同時也推動球頭7與內筒4的凹槽接觸；磁流變液8在磁場強度作用下，產生磁流變效應，傳動裝置依靠磁流變液剪切應力和球頭7與半球形凹槽之間的配合共同作用傳遞轉矩，從而帶動從動裝置轉動。

勵磁線圈都斷電時，銜鐵63在復位彈簧65作用下，回復在原先位置，球頭7與內筒4的半球形凹槽脫開接觸，磁流變液8在離心力作用下，又被擠入儲液室內，不再進行轉矩傳遞。

最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。