缩，不再将压板31压在被动旋转摩擦盘2上，从而被动旋转摩擦盘2也 与主动旋转摩擦盘1分离。在该离合器中，包括压板31和弹簧32的压紧机构3和被动旋 转摩擦盘2都封闭在固定在主动旋转摩擦盘1上的盖7之内。
[0068] 图4是磁流变流体离合器110的结构简图。本申请的磁流变流体离合器110包括 离合器主动件11 ;离合器被动件12 ;置于所述离合器主动件与离合器被动件之间的磁流变 流体13 ;励磁线圈16,在通电时，所述励磁线圈产生磁场，在所述磁场的作用下，所述磁流 变流体13从流体变成黏性体或固体，把所述离合器主动件11与离合器被动件12连接在一 起；磁流变流体密封组件，用于将纳米磁流变流体密封在所述离合器主动件与所述离合器 被动件之间。本领域技术人员可根据需要和应用场合采用合适的密封组件，因而该密封组 件在图4中未示出。此外，磁流变流体离合器110还包括励磁线圈电流控制器，用于控制所 述励磁线圈中的电流值，以通过改变纳米磁流变流体的横向剪切力，来调整从主动件11传 递到被动件12的扭矩大小。
[0069] 在该离合器110中，所述磁流变流体13可为创新性的纳米磁流变流体，该纳米磁 流变流体13借助于其纳米级别的磁颗粒，能够实现矫顽磁力降为接近零，这时原来的铁磁 性材料转换成为超顺磁材料。
[0070] 纳米磁流变流体13可包括：纳米级的可磁化的磁颗粒，其中，所述磁颗粒的平均 粒径小于100纳米；载液流体，其中，所述磁颗粒弥散分布在所述载液流体中；以及添加到 所述载液流体中的添加剂。
[0071] 图5示意了图4所示的磁流变流体离合器在磁流变流体上施加有磁场时的状态。 其中，在磁场作用下，磁粒子在磁场的作用下沿着磁场的N极和S极之间的磁力线在二极之 间形成链状结构。
[0072] 在本实用新型要求保护的新的磁流变流体离合器中，磁流变流体13可根据具体 需要以各种本领域技术人员能够想到的密封结构密封在离合器主动件11与离合器主动件 12之间。例如，可对图3中所示的离合器进行改型，包括将盖7与飞轮1之间的空间改型为 流体不可泄漏的封闭空间，将其中的压板31和弹簧32去除，而改为填充纳米磁流变流体。 当然，这种方式仅仅是本领域技术人员能够想到的多种密封实现方式中的一种，本实用新 型并不受此限制。
[0073] 类似地，本实用新型同样不意图对线圈的设置方式进行限制。本领域技术人员能 够根据实际需要采用不同的方式设置线圈以产生期望的磁场。例如，可分别对所述离合器 主动件和离合器被动件设置线圈，以便共同作用产生期望磁场。
[0074] 本方案中的新型磁流变流体为纳米颗粒磁流变流体，这种流体磁响应颗粒的粒径 可低于超顺磁性转换粒径D SP (通过调整沉淀条件而取得)，因此可显示出超顺磁性特性，具 有无磁滞、抗沉降、初始粘度低和对部件磨损率低等特性。通过这样的磁颗粒，本实用新型 中的纳米磁流变流体离合器具有更好的控制响应性能和可靠性，并且使用寿命更长。
[0075] 超顺磁纳米磁响应颗粒材料的选择
[0076] 已知的具有高磁饱和强度的任何固体都可以用于本实用新型，具体包括顺磁性、 超顺磁性和铁磁性元素和化合物。例如，合适的可磁化颗粒的实例包括铁、铁合金(合金元 素包括铝、硅、钴、镍、钒、钼、铬、钨、锰和/或铜)、铁氧化物(包括Fe203和Fe304)、氮化铁、 碳化铁、羰基铁、镍、钴、二氧化铬、不锈钢和硅钢。例如，合适颗粒的实例包括纯铁粉、还原 铁粉、氧化铁粉与纯铁粉的混合物。优先选择的磁响应颗粒是纯铁和铁钴合金。
[0077] 超顺磁纳米磁响应颗粒粒径的选择
[0078] 本实用新型涉及的磁响应颗粒的平均粒径为纳米级，优选粒径小于所选材料的超 顺磁性转换粒径（D SP)，优选平均粒径范围可处于0. 1DSP_DSP之间。
[0079] 超顺磁纳米磁响应颗粒的制备方法
[0080] 超顺磁纳米磁响应颗粒材料的制备方法可包括但不限于共沉法、多元醇溶液化学 合成法、化学还原法、水溶液还原法、多元醇还原法、溶胶一凝胶法、水热法、球磨法等。
[0081] 载液
[0082] 载液构成磁流变流体的连续相。不挥发的、非极性的有机油均可用作载液成分，合 适的载液实例包括硅油、液压油、机油、齿轮箱油、α -烯烃等。载液还包含添加剂，例如，有 机粘土、有机触变剂、防沉淀剂、金属阜和其它添加剂等等，具体如下描述。
[0083] 1.有机粘土、有机触变剂
[0084] 添加有机粘土、有机触变剂可以控制磁流变流体的粘度、流挂性，延缓可磁化颗 粒的沉降。可选择的有机粘土实例包括牛脂膨润土、2-甲基-2-氢化牛脂膨润土铵盐、 2-甲基-2-氢化牛脂水浑石铵盐。可选的有机触变剂可以是Advitrol 100流变添加剂和 Thixatrol ST、Rheox 1 流变添加剂等。
[0085] 2.防沉淀剂
[0086] 添加防沉淀剂以防止纳米可磁化颗粒的沉降，可选的防沉降剂包括M-P-A 2000X、 M-P-A 60X防沉淀剂或Y-25、Y-40、YPA-100防沉淀剂等。
[0087] 3.金属皂
[0088] 其它增稠剂包括金属皂包括硬脂酸铝、（异）辛酸铝和浆状亚油酸钙，与溶剂一起 产生凝胶结构，改善磁流变流体的悬浮性。
[0089] 4.其它添加剂
[0090] 根据磁流变流体的用途，还可添加其它添加添加剂，包括分散剂、表面活性剂、抗 氧化剂，润滑剂等。
[0091] 通过使用纳米磁流变流体，本实用新型中的磁流变流体离合器基于该纳米磁流变 流体的超顺磁性而具有快速的响应和优良的操控性能。此外，纳米磁流变流体的更小的沉 降性和磨损性使得纳米磁流变流体离合器的运行稳定性和可靠性大幅提升，使用寿命也得 以延长。
【主权项】
1. 一种纳米磁流变流体离合器，包括： 与离合器输入轴相联接的离合器主动件； 与离合器输出轴相联接的离合器被动件； 与所述离合器主动件和离合器被动件相连的超顺磁性的纳米磁流变流体； 密封纳米磁流变流体的磁流变流体密封组件； 产生使纳米磁流变流体变成高黏性体或固体的磁场的励磁线圈；以及 与所述励磁线圈相连接来控制所述励磁线圈中的电流值的励磁线圈电流控制器。2. 如权利要求1所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，所述励磁线圈构造为在 通电时分别在离合器主动件侧和离合器被动件侧产生磁场N极和S极。3. 如权利要求1所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，所述磁流变流体密封组 件包括密封壳，该密封壳附连到所述离合器主动件上形成内部密封空间，所述密封空间充 满纳米磁流变流体，该纳米磁流变流体与所述离合器主动件接触，且所述离合器被动件密 封地设置在所述密封空间中。4. 如权利要求1或2所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，所述离合器主动件和 离合器被动件分别设有线圈，以共同作用产生期望磁场。5. 根据权利要求1 一 3中的任一项所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，纳 米磁流变流体中的磁颗粒的材料可选自铁、铁合金、铁钴合金、铁钼合金、铁的氧化物、氮化 铁、碳化铁、羰基铁、镍、钴、二氧化铬、FePt、SmCo、NdFeB、不锈钢、硅钢，或是这些材料的组 合。6. 根据权利要求1 一 3中的任一项所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，纳米磁 流变流体中的磁颗粒是形状各向异性的。7. 根据权利要求6所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，所述形状各向异性的 磁颗粒具有非球形的形状。8. 根据权利要求7所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，所述非球形的形状选 自片状、条状、棒状、圆柱状、棱柱状或者它们的任意组合。9. 根据权利要求8所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，所述片状或条状是细 长的片状或条状。10. 根据权利要求1 一 3中的任一项所述的纳米磁流变流体离合器，其特征在于，纳米 磁流变流体中的磁颗粒的平均粒径小于80纳米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种纳米磁流变流体离合器，包括：与离合器输入轴相联接的离合器主动件；与离合器输出轴相联接的离合器被动件；与离合器主动件和离合器被动件相连的超顺磁性的纳米磁流变流体；密封纳米磁流变流体的磁流变流体密封组件；产生使纳米磁流变流体变成高黏性体或固体的磁场的励磁线圈；以及与励磁线圈相连接来控制励磁线圈中的电流值的励磁线圈电流控制器。
【IPC分类】F16D37/02
【公开号】CN205190570
【申请号】CN201520658383
【发明人】梁燕玲
【申请人】梁燕玲
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年8月28日