專利名稱：一種永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械傳動裝置中的聯(lián)軸器技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種永磁型磁流變液極 限扭矩聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的聯(lián)軸器一般是通過剛性材料或液體動壓來傳遞扭矩，前者抗沖擊吸振緩沖 能力差、沒有過載保護(hù)，后者雖克服了前者的上述缺點(diǎn)但其供油系統(tǒng)復(fù)雜、供壓壓力大、維 護(hù)難度大。近幾年國內(nèi)外對磁流變液的深入研究大大推動了各種磁流變液傳動器件的開發(fā) 和應(yīng)用，其主要涉及阻尼器和制動器兩方面，但是專門針對聯(lián)軸器這一領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)開發(fā) 和應(yīng)用研究的較少?！耙环N極限扭矩聯(lián)軸器”(專利號200910272344)公開了一種極限扭矩聯(lián)軸器，該 聯(lián)軸器的勵(lì)磁線圈與集流環(huán)相連，電源與集流環(huán)相連，通過調(diào)節(jié)電源的輸出電壓或輸出電 流，從而改變勵(lì)磁線圈的通電電壓或通電電流的大小，以此來控制磁流變液工作區(qū)的磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小及剪切應(yīng)力的大小，實(shí)現(xiàn)對聯(lián)軸器傳遞扭矩的可控可調(diào)，此聯(lián)軸器雖然力矩可 調(diào)，但使用電流勵(lì)磁，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能且效率低，并且對于確定力矩的極限扭矩聯(lián)軸器的研 究還未涉及。"Magnetorheological Fan Coupling"(U. S. Patent 7364025)公開了一種專門應(yīng) 用于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的磁流變液風(fēng)扇耦合器，該耦合器通過閉環(huán)控制系統(tǒng)來精確控制其磁 場強(qiáng)度、剪切應(yīng)力和發(fā)動機(jī)溫度，但其結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，主要零部件近百個(gè)，且沒有有效的過 載保護(hù)，不適用于其它領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服已有技術(shù)缺陷，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高效節(jié)能和有效過載 保護(hù)功能的永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是從動轉(zhuǎn)子同中心地置于主動轉(zhuǎn)筒的 空腔內(nèi)，密封蓋穿過從動軸固定聯(lián)接在主動轉(zhuǎn)筒上；主動轉(zhuǎn)筒和從動轉(zhuǎn)子的徑向間隙為 0. 4 2. 5mm,該間隙內(nèi)注滿磁流變液。主動轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁上均勻分布有8 24個(gè)轉(zhuǎn)筒梯形槽，從動轉(zhuǎn)子的圓柱體上均勻分 布著相同數(shù)量的轉(zhuǎn)子梯形槽，轉(zhuǎn)筒梯形槽和轉(zhuǎn)子梯形槽內(nèi)分別嵌有轉(zhuǎn)筒永磁體和轉(zhuǎn)子永磁 體，轉(zhuǎn)筒永磁體和轉(zhuǎn)子永磁體的極性朝向相反，轉(zhuǎn)筒永磁體和轉(zhuǎn)子永磁體的安裝位置的外 側(cè)分別裝有轉(zhuǎn)筒隔離片和轉(zhuǎn)子隔離片。所述主動轉(zhuǎn)筒和主動軸或?yàn)橥行牡耐粚?shí)體、或?yàn)橹鲃愚D(zhuǎn)筒和主動軸同中心固 定連接；從動轉(zhuǎn)子和從動軸或?yàn)橥行牡耐粚?shí)體、或?yàn)閺膭愚D(zhuǎn)子和從動軸同中心固定連接。所述的轉(zhuǎn)筒梯形槽和轉(zhuǎn)子梯形槽的斷面形狀相同和梯形相向，轉(zhuǎn)筒梯形槽和轉(zhuǎn)子梯形槽均軸向貫通。所述的轉(zhuǎn)筒隔離片和轉(zhuǎn)子隔離片的安裝位置外表面的直徑分別與相應(yīng)的主動轉(zhuǎn) 筒內(nèi)壁和從動轉(zhuǎn)子外圓的直徑相同。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明選擇具有一定剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度和內(nèi)稟矯頑力的永 磁體作為磁源，由于永磁體所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定、從動轉(zhuǎn)子和主動轉(zhuǎn)筒間隙內(nèi)的磁流 變液的剪切應(yīng)力和聯(lián)軸器輸出的扭矩也保持恒定。當(dāng)負(fù)載突然過大或受到?jīng)_擊時(shí)，超出聯(lián) 軸器的極限工作扭矩，使磁流變液的剪應(yīng)力超過其屈服值，聯(lián)軸器的主動轉(zhuǎn)筒與從動轉(zhuǎn)子 之間發(fā)生打滑，且磁流變液也吸收部分沖擊能量，從而對變速箱、電動機(jī)等設(shè)備起到保護(hù)作 用。本發(fā)明利用磁流變液這種新型智能材料作為傳動介質(zhì)，由于選用永磁體為磁流變 液提供磁源，省去了為勵(lì)磁線圈提供電源的供電設(shè)備，與電流勵(lì)磁相比，結(jié)構(gòu)簡單，高效節(jié) 能因此，本發(fā)明不僅能具有過載保護(hù)功能，且具有高效節(jié)能和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面示意圖；圖3是圖1或圖2中主動轉(zhuǎn)筒2和從動轉(zhuǎn)子4的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，并非對保護(hù)范圍的限制實(shí)施例1一種永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器，如圖1所示從動轉(zhuǎn)子4同中心地置于主動 轉(zhuǎn)筒2的空腔內(nèi)，密封蓋6穿過從動軸5固定聯(lián)接在主動轉(zhuǎn)筒2上；主動轉(zhuǎn)筒2和從動轉(zhuǎn)子 4的徑向間隙13為0. 4 1. 5mm，該間隙13內(nèi)注滿磁流變液3。如圖2所示主動轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)壁上均勻分布有8個(gè)轉(zhuǎn)筒梯形槽11，從動轉(zhuǎn)子4的 圓柱體上均勻分布著相同數(shù)量的轉(zhuǎn)子梯形槽12，轉(zhuǎn)筒梯形槽11和轉(zhuǎn)子梯形槽12內(nèi)分別嵌 有轉(zhuǎn)筒永磁體7和轉(zhuǎn)子永磁體10，轉(zhuǎn)筒永磁體7和轉(zhuǎn)子永磁體10的極性朝向相反，轉(zhuǎn)筒永 磁體7和轉(zhuǎn)子永磁體10的安裝位置的外側(cè)分別裝有轉(zhuǎn)筒隔離片8和轉(zhuǎn)子隔離片9。本實(shí)施例的主動轉(zhuǎn)筒2和主動軸1為同中心的同一實(shí)體，從動轉(zhuǎn)子4和從動軸5 為同中心的同一實(shí)體。如圖所示本實(shí)施例的轉(zhuǎn)筒梯形槽11和轉(zhuǎn)子梯形槽12的斷面形狀相同和梯形相 向，轉(zhuǎn)筒梯形槽11和轉(zhuǎn)子梯形槽12均軸向貫通。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)筒隔離片8和轉(zhuǎn)子隔離片9的安裝位置外表面的直徑分別與相應(yīng)的 主動轉(zhuǎn)筒2內(nèi)壁和從動轉(zhuǎn)子4外圓的直徑相同，即轉(zhuǎn)筒隔離片8的外表面和主動轉(zhuǎn)筒2的 內(nèi)壁構(gòu)成同一圓壁面，轉(zhuǎn)子隔離片9的外表面與從動轉(zhuǎn)子4外圓構(gòu)成同一的圓柱面。實(shí)施例2一種永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器主動轉(zhuǎn)筒2和從動轉(zhuǎn)子4的徑向間隙13為 1. 0 2. 0mm，主動轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)壁上均勻分布有9 15個(gè)轉(zhuǎn)筒梯形槽11，從動轉(zhuǎn)子4的圓柱體上均勻分布著9 15個(gè)轉(zhuǎn)子梯形槽12 ；主動轉(zhuǎn)筒2和主動軸1同中心固定連接；從動轉(zhuǎn) 子4和從動軸5同中心固定連接。其余同實(shí)施例1實(shí)施例3一種永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器主動轉(zhuǎn)筒2和從動轉(zhuǎn)子4的徑向間隙13為 1. 5 2. 5mm，主動轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)壁上均勻分布有15 24個(gè)轉(zhuǎn)筒梯形槽11，從動轉(zhuǎn)子4的圓 柱體上均勻分布著15 24轉(zhuǎn)子梯形槽12。其余同實(shí)施例1本具體實(shí)施方式
選擇具有一定剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度和內(nèi)稟矯頑力的永磁體作為磁源， 由于永磁體所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定、從動轉(zhuǎn)子4和主動轉(zhuǎn)筒2間隙內(nèi)的磁流變液的剪切 應(yīng)力和聯(lián)軸器輸出的扭矩也保持恒定。當(dāng)負(fù)載突然過大或受到?jīng)_擊時(shí)，超出聯(lián)軸器的極限 工作扭矩，使磁流變液的剪應(yīng)力超過其屈服值，于是聯(lián)軸器的主動轉(zhuǎn)筒2與從動轉(zhuǎn)子4之間 發(fā)生打滑，且磁流變液也吸收部分沖擊能量，從而對變速箱、電動機(jī)等設(shè)備起到保護(hù)作用。 本發(fā)明利用磁流變液這種新型智能材料作為傳動介質(zhì)，由于選用永磁體為磁流變液3提供 磁源，省去了為勵(lì)磁線圈提供電源的供電設(shè)備，簡化了結(jié)構(gòu)，且與電流勵(lì)磁相比，更加高效 節(jié)能。因此，本發(fā)明具有過載保護(hù)功能，且具有高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器，其特征在于從動轉(zhuǎn)子[4]同中心地置于主動轉(zhuǎn)筒[2]的空腔內(nèi)，密封蓋[6]穿過從動軸[5]固定聯(lián)接在主動轉(zhuǎn)筒[2]上；主動轉(zhuǎn)筒[2]和從動轉(zhuǎn)子[4]的徑向間隙[13]為0.4～2.5mm，該間隙[13]內(nèi)注滿磁流變液[3]；主動轉(zhuǎn)筒[2]的內(nèi)壁上均勻分布有8～24個(gè)轉(zhuǎn)筒梯形槽[11]，從動轉(zhuǎn)子[4]的圓柱體上均勻分布著相同數(shù)量的轉(zhuǎn)子梯形槽[12]，轉(zhuǎn)筒梯形槽[11]和轉(zhuǎn)子梯形槽[12]內(nèi)分別嵌有轉(zhuǎn)筒永磁體[7]和轉(zhuǎn)子永磁體[10]，轉(zhuǎn)筒永磁體[7]和轉(zhuǎn)子永磁體[10]的極性朝向相反，轉(zhuǎn)筒永磁體[7]和轉(zhuǎn)子永磁體[10]的安裝位置的外側(cè)分別裝有轉(zhuǎn)筒隔離片[8]和轉(zhuǎn)子隔離片[9]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器，其特征在于所述主動轉(zhuǎn)筒 [2]和主動軸[1]或?yàn)橥行牡耐粚?shí)體、或?yàn)橹鲃愚D(zhuǎn)筒[2]和主動軸[1]同中心固定連 接；從動轉(zhuǎn)子[4]和從動軸[5]或?yàn)橥行牡耐粚?shí)體、或?yàn)閺膭愚D(zhuǎn)子[4]和從動軸[5]同 中心固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)筒梯 形槽[11]和轉(zhuǎn)子梯形槽[12]的斷面形狀相同和梯形相向，轉(zhuǎn)筒梯形槽[11]和轉(zhuǎn)子梯形槽 [12]均軸向貫通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)筒隔 離片[8]和轉(zhuǎn)子隔離片[9]的安裝位置外表面的直徑分別與相應(yīng)的主動轉(zhuǎn)筒[2]內(nèi)壁和從 動轉(zhuǎn)子[4]外圓的直徑相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種永磁型磁流變液極限扭矩聯(lián)軸器。其技術(shù)方案是從動轉(zhuǎn)子[4]同中心地置于主動轉(zhuǎn)筒[2]的空腔內(nèi)，密封蓋[6]穿過從動軸[5]固定聯(lián)接在主動轉(zhuǎn)筒[2]上；主動轉(zhuǎn)筒[2]和從動轉(zhuǎn)子[4]的徑向間隙[13]為0.4～2.5mm，該間隙[13]內(nèi)注滿磁流變液[3]；主動轉(zhuǎn)筒[2]的內(nèi)壁上均勻分布有8～24個(gè)轉(zhuǎn)筒梯形槽[11]，從動轉(zhuǎn)子[4]的圓柱體上均勻分布著相同數(shù)量的轉(zhuǎn)子梯形槽[12]，轉(zhuǎn)筒梯形槽[11]和轉(zhuǎn)子梯形槽[12]內(nèi)分別嵌有轉(zhuǎn)筒永磁體[7]和轉(zhuǎn)子永磁體[10]，轉(zhuǎn)筒永磁體[7]和轉(zhuǎn)子永磁體[10]的極性朝向相反，轉(zhuǎn)筒永磁體[7]和轉(zhuǎn)子永磁體[10]的安裝位置的外側(cè)分別裝有轉(zhuǎn)筒隔離片[8]和轉(zhuǎn)子隔離片[9]。本發(fā)明不僅具有過載保護(hù)功能，且具有高效節(jié)能和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
文檔編號F16D7/00GK101994768SQ20101050193
公開日2011年3月30日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者呂勇, 呂晶, 宋鋼兵, 李友榮, 雷陽 申請人:武漢科技大學(xué)