一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用公開了一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，包括左端蓋、輸入軸、右端蓋、固定在右端蓋上的輸出軸，所述輸入軸的工作部的橫截面為多邊形，所述工作部上設(shè)有至少一節(jié)在工作部上沿軸向自由滑動(dòng)且隨輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組，所述左端蓋和右端蓋之間固定有定子組，所述定子組與轉(zhuǎn)子組之間留有間隙，所述間隙內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述轉(zhuǎn)子組的左右兩端設(shè)有離心擠壓裝置，所述轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有復(fù)位裝置，所述定子組內(nèi)設(shè)有線圈。本實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)是：轉(zhuǎn)子組可以做成標(biāo)準(zhǔn)件，客戶只要根據(jù)實(shí)際情況將相應(yīng)節(jié)數(shù)的轉(zhuǎn)子組套在輸入軸上，再配上相應(yīng)數(shù)量的定子組即可，大大方便了對(duì)輸出扭矩的調(diào)節(jié)，不需要專業(yè)技術(shù)人員即可由客戶自主完成調(diào)節(jié)。
【專利說明】一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用涉及一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液以其響應(yīng)快毫秒級(jí)、能耗低、易于控制、耐用性好、工作溫度范圍寬、使用壽命長等優(yōu)勢(shì)而被廣泛用于航空航天/機(jī)械加工/精密工程/建筑/醫(yī)療等領(lǐng)域。
[0003]磁流變離合器是通過對(duì)外加磁場強(qiáng)度的控制實(shí)現(xiàn)離合器結(jié)合、分離功能，甚至可以實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞的無級(jí)變化控制。它克服了傳統(tǒng)離合器易磨損，噪音大等缺點(diǎn)，以其結(jié)構(gòu)簡單、無機(jī)械磨損、低噪音、響應(yīng)迅速10毫秒內(nèi)、能耗不高、可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速以及更利于與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能化控制等優(yōu)點(diǎn)引起了國內(nèi)外學(xué)者和工業(yè)界的廣泛研究，近年來取得了顯著進(jìn)展。但是目前磁流變離合器制造好以后輸出扭矩都是固定的，客戶自己并不能進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用的目的在于提供一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，能夠有效解決現(xiàn)有磁流變離合器輸出扭矩不能方便改變的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，包括左端蓋、穿過左端蓋的輸入軸、設(shè)置輸入軸右端的右端蓋、固定在右端蓋上的輸出軸，所述輸入軸位于左端蓋和右端蓋之間的部分為工作部，所述工作部的橫截面為多邊形，所述工作部上設(shè)有至少一節(jié)在工作部上沿軸向自由滑動(dòng)且隨輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組，所述左端蓋和右端蓋之間固定有與轉(zhuǎn)子組相適配的定子組，所述定子組與轉(zhuǎn)子組之間留有間隙，所述間隙內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述轉(zhuǎn)子組的左右兩端設(shè)有向中心擠壓轉(zhuǎn)子組的離心擠壓裝置，所述轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有復(fù)位裝置，所述定子組內(nèi)設(shè)有線圈。
[0006]優(yōu)選的，所述離心擠壓裝置包括固定在工作部上的至少一根離心軸，每根所述離心軸上均穿設(shè)有離心球，所述轉(zhuǎn)子組的左端面和右端面均為圓錐面，所述轉(zhuǎn)子組的左端面和右端面上開有與離心球數(shù)量相等的離心軌道；輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力，利用離心球運(yùn)動(dòng)擠壓轉(zhuǎn)子組，使磁流變液的空間減小產(chǎn)生擠壓剪切力。
[0007]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子組包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子和設(shè)置在兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間與間隙相通的放置腔，所述放置腔靠近輸入軸的軸線一端寬度小于遠(yuǎn)離輸入軸軸線一端的寬度；便于復(fù)位裝置運(yùn)動(dòng)。
[0008]優(yōu)選的，所述復(fù)位裝置包括至少一根設(shè)置在放置腔內(nèi)與輸入軸固定的復(fù)位軸、滑動(dòng)設(shè)置在復(fù)位軸上的復(fù)位球，所述放置腔內(nèi)壁上設(shè)有與復(fù)位球相適配的復(fù)位軌道，所述復(fù)位軸上套有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧一端頂在復(fù)位球上，另一端頂在定子組上，且復(fù)位彈簧與復(fù)位軸同步旋轉(zhuǎn)；同樣利用離心力讓開兩個(gè)定子之間的位置，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子可以靠近擠壓磁流變液空間，同時(shí)利用復(fù)位彈簧使復(fù)位球向下運(yùn)動(dòng)將兩個(gè)轉(zhuǎn)子推開，恢復(fù)初始狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的，所述定子組包括兩個(gè)定子，兩個(gè)所述定子之間設(shè)有隔磁環(huán)，兩個(gè)所述定子相對(duì)的側(cè)壁與隔磁環(huán)形成一個(gè)凹腔，所述復(fù)位彈簧的另一端位于凹腔內(nèi)；隔磁環(huán)可以阻隔兩個(gè)定子之間的磁力，同時(shí)形成一個(gè)凹腔便于復(fù)位彈簧的設(shè)置。
[0010]優(yōu)選的，所述定子為圓臺(tái)形，兩個(gè)定子較小的端面相對(duì)設(shè)置；能形成較好的擠壓效果O
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)是:通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)使離心擠壓裝置擠壓轉(zhuǎn)子組，對(duì)其中的磁流變液產(chǎn)生擠壓作用，而復(fù)位裝置可以在本離合器不作用時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子組起到復(fù)位作用，轉(zhuǎn)子組可以做成標(biāo)準(zhǔn)件，客戶只要根據(jù)實(shí)際情況將相應(yīng)節(jié)數(shù)的轉(zhuǎn)子組套在輸入軸上，再配上相應(yīng)數(shù)量的定子組即可，大大方便了對(duì)輸出扭矩的調(diào)節(jié)，不需要專業(yè)技術(shù)人員即可由客戶自主完成調(diào)節(jié)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器非工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；
[0014]圖3為圖1中A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參閱圖1為本實(shí)用一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器的實(shí)施例，一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，包括左端蓋6、穿過左端蓋6的輸入軸1、設(shè)置輸入軸右端的右端蓋13、固定在右端蓋13上的輸出軸12，所述輸入軸I位于左端蓋6和右端蓋13之間的部分為工作部2，所述工作部2的橫截面為多邊形，所述工作部2上設(shè)有至少一節(jié)在工作部2上沿軸向自由滑動(dòng)且隨輸入軸I同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組，所述左端蓋6和右端蓋13之間固定有與轉(zhuǎn)子組相適配的定子組，所述定子組與轉(zhuǎn)子組之間留有間隙3，所述間隙3內(nèi)設(shè)有磁流變液8，所述轉(zhuǎn)子組的左右兩端設(shè)有向中心擠壓轉(zhuǎn)子組的離心擠壓裝置，所述轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有復(fù)位裝置，所述定子組內(nèi)設(shè)有線圈9。
[0016]所述離心擠壓裝置包括固定在工作部2上的至少一根離心軸32，每根所述離心軸32上均穿設(shè)有離心球31，所述轉(zhuǎn)子組的左端面和右端面均為圓錐面，所述轉(zhuǎn)子組的左端面和右端面上開有與離心球31數(shù)量相等的離心軌道42。
[0017]所述轉(zhuǎn)子組包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子41和設(shè)置在兩個(gè)轉(zhuǎn)子41之間與間隙3相通的放置腔4，所述放置腔4靠近輸入軸I的軸線一端寬度小于遠(yuǎn)離輸入軸I軸線一端的寬度，轉(zhuǎn)子41與定子10之間設(shè)置有防止磁流變液泄漏的密封圈7，如圖3所示，所述復(fù)位裝置包括至少一根設(shè)置在放置腔4內(nèi)與輸入軸I固定的復(fù)位軸52、滑動(dòng)設(shè)置在復(fù)位軸52上的復(fù)位球53，所述放置腔4內(nèi)壁上設(shè)有與復(fù)位球53相適配的復(fù)位軌道43，所述復(fù)位軸52上套有復(fù)位彈簧51，所述復(fù)位彈簧51 —端頂在復(fù)位球53上，另一端頂在定子組上，且復(fù)位彈簧51與復(fù)位軸52同步旋轉(zhuǎn)，所述定子組包括兩個(gè)定子10，兩個(gè)所述定子10之間設(shè)有隔磁環(huán)11，兩個(gè)所述定子10相對(duì)的側(cè)壁與隔磁環(huán)11形成一個(gè)凹腔5，所述復(fù)位彈簧51的另一端位于凹腔5內(nèi)，所述定子10為圓臺(tái)形，兩個(gè)定子10較小的端面相對(duì)設(shè)置。
[0018]非工作狀態(tài)時(shí)如圖1所示，離心球31和復(fù)位球53都處于初始狀態(tài)；
[0019]工作時(shí)如圖2所示，當(dāng)線圈9通電后產(chǎn)生磁力線14，是磁流變液由液體迅速變?yōu)轭惞腆w，同時(shí)輸入軸I轉(zhuǎn)動(dòng)，因離心力的作用離心球31沿離心軸32運(yùn)動(dòng)到離心軸32的頂端，同時(shí)復(fù)位球53也在離心力的作用下擠壓復(fù)位彈簧51，復(fù)位球53運(yùn)動(dòng)到放置腔4的最頂端，此時(shí)離心球31向外圈運(yùn)動(dòng)將推動(dòng)轉(zhuǎn)子組中的兩個(gè)轉(zhuǎn)子41相向運(yùn)動(dòng)擠壓磁流變液的空間，定子10和轉(zhuǎn)子41將同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使輸出軸12的輸出扭矩更大，如果增加定子組和轉(zhuǎn)子組的數(shù)量，將使得輸出扭矩成倍增加；
[0020]當(dāng)線圈9失電，磁流變液恢復(fù)液體狀態(tài)，此離合器轉(zhuǎn)為非工作狀態(tài)，當(dāng)輸入軸I停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，復(fù)位球53在復(fù)位彈簧51的作用下復(fù)位到初始狀態(tài)，在復(fù)位球53和復(fù)位軌道43的作用下，一個(gè)轉(zhuǎn)子組中的兩個(gè)轉(zhuǎn)子41反向運(yùn)動(dòng)，在離心軌道42的作用下離心球31也恢復(fù)到初始狀態(tài)。
[0021]通過輸入軸I的旋轉(zhuǎn)使離心擠壓裝置擠壓轉(zhuǎn)子組，對(duì)其中的磁流變液產(chǎn)生擠壓作用，而復(fù)位裝置可以在本離合器不作用時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子組起到復(fù)位作用，轉(zhuǎn)子組可以做成標(biāo)準(zhǔn)件，客戶只要根據(jù)實(shí)際情況將相應(yīng)節(jié)數(shù)的轉(zhuǎn)子組套在輸入軸I上，再配上相應(yīng)數(shù)量的定子組即可，大大方便了對(duì)輸出扭矩的調(diào)節(jié)，不需要專業(yè)技術(shù)人員即可由客戶自主完成調(diào)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，其特征在于:包括左端蓋￠)、穿過左端蓋(6)的輸入軸(I)、設(shè)置輸入軸(I)右端的右端蓋(13)、固定在右端蓋(13)上的輸出軸(12)，所述輸入軸(I)位于左端蓋(6)和右端蓋(13)之間的部分為工作部(2)，所述工作部(2)的橫截面為多邊形，所述工作部(2)上設(shè)有至少一節(jié)在工作部(2)上沿軸向自由滑動(dòng)且隨輸入軸(I)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子組，所述左端蓋(6)和右端蓋(13)之間固定有與轉(zhuǎn)子組相適配的定子組，所述定子組與轉(zhuǎn)子組之間留有間隙(3)，所述間隙(3)內(nèi)設(shè)有磁流變液(8)，所述轉(zhuǎn)子組的左右兩端設(shè)有向中心擠壓轉(zhuǎn)子組的離心擠壓裝置，所述轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有復(fù)位裝置，所述定子組內(nèi)設(shè)有線圈(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，其特征在于:所述離心擠壓裝置包括固定在工作部(2)上的至少一根離心軸(32)，每根所述離心軸(32)上均穿設(shè)有離心球(31)，所述轉(zhuǎn)子組的左端面和右端面均為圓錐面，所述轉(zhuǎn)子組的左端面和右端面上開有與尚心球(31)數(shù)量相等的尚心軌道(42)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子組包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子(41)和設(shè)置在兩個(gè)轉(zhuǎn)子(41)之間與間隙(3)相通的放置腔(4)，所述放置腔(4)靠近輸入軸(I)的軸線一端寬度小于遠(yuǎn)離輸入軸(I)軸線一端的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，其特征在于:所述復(fù)位裝置包括至少一根設(shè)置在放置腔(4)內(nèi)與輸入軸(I)固定的復(fù)位軸(52)、滑動(dòng)設(shè)置在復(fù)位軸(52)上的復(fù)位球(53)，所述放置腔(4)內(nèi)壁上設(shè)有與復(fù)位球(53)相適配的復(fù)位軌道(43)，所述復(fù)位軸(52)上套有復(fù)位彈簧(51)，所述復(fù)位彈簧(51) —端頂在復(fù)位球(53)上，另一端頂在定子組上，且復(fù)位彈簧(51)與復(fù)位軸(52)同步旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，其特征在于:所述定子組包括兩個(gè)定子(10)，兩個(gè)所述定子(10)之間設(shè)有隔磁環(huán)(11)，兩個(gè)所述定子(10)相對(duì)的側(cè)壁與隔磁環(huán)(11)形成一個(gè)凹腔(5)，所述復(fù)位彈簧(51)的另一端位于凹腔(5)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3所述的一種扭矩可調(diào)離心擠壓式磁流變離合器，其特征在于:所述定子(10)為圓臺(tái)形，兩個(gè)定子(10)較小的端面相對(duì)設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F16D37/02GK204113960SQ201420582357
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】王鴻云, 張忠華, 胡永舉, 高春甫, 孟國蓮 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)