混合波紋式磁流變聯軸器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種混合波紋式磁流變聯軸器，包括輸入軸、半聯軸器和轉筒，半聯軸器套在輸入軸的一端，轉筒套在半聯軸器和輸入軸上，轉筒兩端封閉且與輸入軸連接，輸入軸、半聯軸器和轉筒圍成密封的磁流變液腔，磁流變液腔內兩端各設有一對關于軸向對稱的勵磁線圈，磁流變液腔內輸入軸上設有若干個沿軸向均勻布置的主制動片、半聯軸器上設有若干個沿軸向均勻布置的從制動片，主制動片和從制動片交替設置形成曲路間隙，磁流變液腔內半聯軸器與從制動片的外圓呈相同的波紋狀且與轉筒內壁存在一定的間隙，磁流變液腔內充滿磁流變液。該磁流變聯軸器體積小、穩定性好、適合高速重載的工作場合。
【專利說明】
混合波紋式磁流變聯軸器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種磁流變聯軸器，具體涉及一種混合波紋式磁流變聯軸器。
【背景技術】
[0002]磁流變液是一種極具發展前途和工程應用價值的智能材料，性能良好的磁流變液在磁場的作用下能產生明顯的磁流變效應，即在液態和固態之間進行快速可逆的轉化，這種轉化是在毫秒級的時間內完成的，在該過程中，磁流變液的粘度保持連續、無級的變化，整個轉化過程極快且可控，能耗極小，可實現實時主動控制。由于磁流變液的粘性連續可控，并且控制響應迅速，人們設計出了拆卸簡便、可控性強的磁流變聯軸器。
[0003]目前圓筒式與圓盤式磁流變聯軸器應用較廣。其中，圓筒式磁流變聯軸器的主動軸與主動圓柱相連，從動軸與圓筒相連，圓筒與主動圓柱間構成磁流變液腔，勵磁線圈纏繞在圓筒中部，為了達到很好的傳遞扭矩的效果，這種磁流變聯軸器需要一定的軸向長度，因此重量大、傳輸效率低，不適合大扭矩的傳遞。圓盤式磁流變聯軸器的主動軸與若干個平行的平面盤片相連，平面盤片之間密封并充滿磁流變液，勵磁線圈纏繞在平面盤片徑向，為了達到很好的傳遞扭矩的效果，這種磁流變聯軸器需要一定的徑向長度，因此體積大、徑向穩定性差，不適合高速場合。總體來說，目前廣泛應用的磁流變聯軸器普遍不適合高速重載的工作場合。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種混合波紋式磁流變聯軸器，該磁流變聯軸器體積小、穩定性好、適合高速重載的工作場合。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]—種混合波紋式磁流變聯軸器，包括輸入軸、半聯軸器和轉筒，半聯軸器套在輸入軸的一端，轉筒套在半聯軸器和輸入軸上，轉筒兩端封閉且與輸入軸連接，輸入軸、半聯軸器和轉筒圍成密封的磁流變液腔，磁流變液腔內兩端各設有一對關于軸向對稱的勵磁線圈，磁流變液腔內輸入軸上設有若干個沿軸向均勻布置的主制動片、半聯軸器上設有若干個沿軸向均勻布置的從制動片，主制動片和從制動片交替設置形成曲路間隙，磁流變液腔內半聯軸器與從制動片的外圓呈相同的波紋狀且與轉筒內壁存在一定的間隙，磁流變液腔內充滿磁流變液。
[0007]進一步地，相鄰主制動片和從制動片之間的間隙為0.5?0.8mm。
[0008]進一步地，輸入軸上每兩個相鄰主制動片之間都設有一個第一墊片，輸入軸通過花鍵與主制動片和第一墊片連接，半聯軸器上每兩個相鄰從制動片之間都設有一個第二墊片，半聯軸器通過銷與從制動片和第二墊片連接，第二墊片與半聯軸器以及從制動片的外圓呈相同的波紋狀。
[0009]進一步地，轉筒兩端分別固定連接有第一透蓋和第二透蓋，輸入軸通過鍵與第一透蓋連接，輸入軸與半聯軸器之間設有第一軸承，半聯軸器與第二透蓋之間設有第二軸承，磁流變液腔外半聯軸器上設有密封端蓋。
[0010]進一步地，第一軸承和第二軸承均為密封軸承，轉筒與第一透蓋和第二透蓋之間分別設有密封墊片。
[0011]進一步地，密封墊片、密封端蓋、位于兩端的第二墊片、所有的第一墊片均為隔磁材料。
[0012]進一步地，勵磁線圈分別內嵌在第一透蓋與轉筒形成的凹槽以及第二透蓋與轉筒形成的凹槽內。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]1.該磁流變聯軸器的輸入模塊(輸入軸、轉筒和主制動片)與輸出模塊(半聯軸器和從制動片)既有徑向接觸又有軸向接觸，接觸面積大，因此不必設置較大尺寸的軸向和徑向，體積小、穩定性好;給勵磁線圈通入可控電流，(當電源輸出電流為一個較大的固定值時)這對勵磁線圈之間會形成沿著軸向分布的磁場，磁流變液被磁化形成磁鏈傳遞扭矩，半聯軸器與從制動片的外圓與轉筒內壁之間呈波紋狀的磁流變液腔，使得部分磁鏈是通過擠壓而不是拉伸來傳遞力矩，這使得當外界負載超過臨界扭矩值時會產生良好的阻尼效應，吸收大量沖擊能量，對起重機等大型工程機械能夠進行有效的過載保護，當勵磁線圈不通電時，波紋狀的磁流變液腔可以減小主動軸的轉動阻尼，使磁流變聯軸器的可控扭矩范圍增大，響應速度提升，穩定性增強，可以適合高速重載的工作場合。
[0015]2.第一墊片和第二墊片使主制動片和從制動片隔開一定的距離形成曲路間隙，既起到了定位了作用，又便于安裝。
[0016]3.轉筒兩端分別通過第一透蓋和第二透蓋封閉，輸入軸通過鍵帶動第一透蓋、轉筒和第二透蓋同步運動。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例的剖視圖(由于是軸對稱結構所以省去軸線以下部分)。
[0018]圖2是圖1中A-A的剖視圖(由于是軸對稱結構所以省去軸線以右部分)。
[0019]圖中:1-半聯軸器;2-第一軸承;3-第二軸承;4-密封端蓋;5-第二透蓋;6_勵磁線圈；7-第二墊片(導磁)；8-轉筒;9-磁流變液腔；10-從制動片；11-密封墊片；12-第二墊片(隔磁)；13-第一透蓋;14-曲路間隙；15-主制動片；16-第一墊片；17-輸入軸。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0021]如圖1和圖2所示，一種混合波紋式磁流變聯軸器，包括輸入軸17、半聯軸器I和轉筒8，半聯軸器I套在輸入軸17的一端，轉筒8套在半聯軸器I和輸入軸17上，轉筒8兩端封閉且與輸入軸17連接，輸入軸17、半聯軸器I和轉筒8圍成密封的磁流變液腔9，磁流變液腔9內兩端各設有一對關于軸向對稱的勵磁線圈6，磁流變液腔9內輸入軸17上設有若干個沿軸向均勻布置的主制動片15、半聯軸器I上設有若干個沿軸向均勻布置的從制動片10，主制動片15和從制動片10交替設置形成曲路間隙14，磁流變液腔9內半聯軸器I與從制動片10的外圓呈相同的波紋狀且與轉筒8內壁存在一定的間隙，磁流變液腔9內充滿磁流變液。
[0022]該磁流變聯軸器的輸入模塊(輸入軸17、轉筒8和主制動片15)與輸出模塊(半聯軸器I和從制動片10)既有徑向接觸又有軸向接觸，接觸面積大，因此不必設置較大尺寸的軸向和徑向，體積小、穩定性好;給勵磁線圈6通入可控電流，(當電源輸出電流為一個較大的固定值時)這對勵磁線圈6之間會形成沿著軸向分布的磁場，磁流變液被磁化形成磁鏈傳遞扭矩，半聯軸器I與從制動片10的外圓與轉筒8內壁之間呈波紋狀的磁流變液腔9，使得部分磁鏈是通過擠壓而不是拉伸來傳遞力矩，這使得當外界負載超過臨界扭矩值時會產生良好的阻尼效應，吸收大量沖擊能量，對起重機等大型工程機械能夠進行有效的過載保護，當勵磁線圈6不通電時，波紋狀的磁流變液腔9可以減小主動軸的轉動阻尼，使磁流變聯軸器的可控扭矩范圍增大，響應速度提升，穩定性增強，可以適合高速重載的工作場合。
[0023]如圖1所示，在本實施例中，輸入軸17上每兩個相鄰主制動片15之間都設有一個第一墊片16，輸入軸17通過花鍵與主制動片15和第一墊片16連接，半聯軸器I上每兩個相鄰從制動片10之間都設有一個第二墊片(7和12)，半聯軸器I通過銷與從制動片10和第二墊片(7和12)連接，第二墊片(7和12)與半聯軸器I以及從制動片10的外圓呈相同的波紋狀。第一墊片16和第二墊片(7和12)使主制動片15和從制動片10隔開一定的距離形成曲路間隙14，既起到了定位了作用，又便于安裝。
[0024]在本實施例中，相鄰主制動片15和從制動片10之間的間隙為0.5?0.8mm。
[0025]如圖1所示，在本實施例中，轉筒8兩端分別固定連接(通過螺栓)有第一透蓋13和第二透蓋5，輸入軸17通過鍵與第一透蓋13連接，輸入軸17與半聯軸器I之間設有第一軸承2，半聯軸器I與第二透蓋5之間設有第二軸承3，磁流變液腔9外半聯軸器I上設有密封端蓋
4。轉筒8兩端分別通過第一透蓋13和第二透蓋5封閉，輸入軸17通過鍵帶動第一透蓋13、轉筒8和第二透蓋5同步運動。
[0026]在本實施例中，第一軸承2和第二軸承3均為密封軸承，轉筒8與第一透蓋13和第二透蓋5之間分別設有密封墊片11。密封墊片11、密封端蓋4、位于兩端的第二墊片12、所有的第一墊片16均為隔磁材料。
[0027]如圖1所示，在本實施例中，勵磁線圈6分別內嵌在第一透蓋13與轉筒8形成的凹槽以及第二透蓋5與轉筒8形成的凹槽內。
[0028]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:包括輸入軸、半聯軸器和轉筒，半聯軸器套在輸入軸的一端，轉筒套在半聯軸器和輸入軸上，轉筒兩端封閉且與輸入軸連接，輸入軸、半聯軸器和轉筒圍成密封的磁流變液腔，磁流變液腔內兩端各設有一對關于軸向對稱的勵磁線圈，磁流變液腔內輸入軸上設有若干個沿軸向均勻布置的主制動片、半聯軸器上設有若干個沿軸向均勻布置的從制動片，主制動片和從制動片交替設置形成曲路間隙，磁流變液腔內半聯軸器與從制動片的外圓呈相同的波紋狀且與轉筒內壁存在一定的間隙，磁流變液腔內充滿磁流變液。2.如權利要求1所述的混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:相鄰主制動片和從制動片之間的間隙為0.5?0.8mm。3.如權利要求1所述的混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:輸入軸上每兩個相鄰主制動片之間都設有一個第一墊片，輸入軸通過花鍵與主制動片和第一墊片連接，半聯軸器上每兩個相鄰從制動片之間都設有一個第二墊片，半聯軸器通過銷與從制動片和第二墊片連接，第二墊片與半聯軸器以及從制動片的外圓呈相同的波紋狀。4.如權利要求3所述的混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:轉筒兩端分別固定連接有第一透蓋和第二透蓋，輸入軸通過鍵與第一透蓋連接，輸入軸與半聯軸器之間設有第一軸承，半聯軸器與第二透蓋之間設有第二軸承，磁流變液腔外半聯軸器上設有密封端蓋。5.如權利要求4所述的混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:第一軸承和第二軸承均為密封軸承，轉筒與第一透蓋和第二透蓋之間分別設有密封墊片。6.如權利要求5所述的混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:密封墊片、密封端蓋、位于兩端的第二墊片、所有的第一墊片均為隔磁材料。7.如權利要求4所述的混合波紋式磁流變聯軸器，其特征在于:勵磁線圈分別內嵌在第一透蓋與轉筒形成的凹槽以及第二透蓋與轉筒形成的凹槽內。
【文檔編號】F16D37/02GK205479006SQ201620144546
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月26日
【發明人】王貢獻, 張隆, 孫輝, 王洋洋, 張揚
【申請人】武漢理工大學