专利名称：一种磁流变弹性体旋转式阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种阻尼器，具体涉及一种磁流变弹性体旋转式阻尼器。
背景技术：
现有的旋转式磁流变阻尼器是将转子置于工作缸内，在工作缸内还充满了磁流变液，通过改变工作缸内磁流变液的粘度来调整其输出的阻尼力，为了避免工作缸内的磁流变液随转动轴带出工作缸外，通常是在工作缸与转动轴之间采用密封装置来解决转动轴的动密封问题，如中国专利申请号为200910251079. 4的“一种螺杆式磁流变旋转阻尼器”和中国专利申请号为200510040890.X的高性能多片旋转式磁流变阻尼器；因磁流变液是在矿物油内添加有多种成分的微细粉末的混合体，因此，对其进行动密封十分困难，一旦发生磁流变液的泄漏，轻则使旋转式磁流变阻尼器的性能下降，重则使旋转式磁流变阻尼器完全失效，因此，磁流变液的动密封问题已成为业界提高磁流变阻尼器使用寿命的主要障碍。
发明内容
针对现有旋转式磁流变阻尼器在转动轴动密封方面的不足，本发明提出了全新的旋转式磁流变阻尼器，即一种磁流变弹性体旋转式阻尼器。本发明的技术方案如下一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其包括定子、转子、 阻尼滚轮和两根转轴；定子为圆筒形，在定子两端都设置有端盖，在端盖的中心孔内安装有轴承，定子两端端盖的内表面都固定了一层磁流变弹性体，转子为工字形，在工字形转子上绕有励磁线圈，在工字形转子四个分枝端面的中部都有一个半圆锥形的凹槽，半圆锥形凹槽的轴心线在定子的直径上，半圆锥形凹槽的直径大于阻尼滚轮的直径，阻尼滚轮为圆锥形，阻尼滚轮安装在的半圆锥形凹槽中，两根转轴的一端与工字形转子的两端固定，两根转轴的另一端分别通过定子两端端盖上的轴承从定子内伸出，转子安装在定子内，工字形转子四个分枝端面之间的宽度小于定子两端端盖内表面上磁流变弹性体之间的间距，工字形转子四个分枝端面上阻尼滚轮之间的宽度大于定子两端端盖内表面上磁流变弹性体之间的间距，工字形转子四个分枝端面上阻尼滚轮之间的宽度小于定子两端端盖之间的间距； 定子两端的端盖、转子和阻尼滚轮均由导磁材料构成，两根转轴的其中一根转轴有中心通孔，转子励磁线圈的引出线通过转轴的中心孔引出至定子外，两根转轴由不导磁材料构成。本发明的功能是这样实现的由于工字形转子四个分枝端面之间的宽度小于定子两端端盖内表面上磁流变弹性体之间的间距，工字形转子四个分枝端面上阻尼滚轮之间的宽度大于定子两端端盖内表面上磁流变弹性体之间的间距，工字形转子四个分枝端面上阻尼滚轮之间的宽度小于定子两端端盖之间的间距，所以，当转轴带动转子在定子内旋转时， 定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体将会被工字形转子四个分枝端面上的阻尼滚轮压扁，从而使转轴带动转子在定子内旋转时将受到一定的旋转阻尼力；在转子上励磁线圈没有电流通过时，没有磁力线通过定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体，因此，定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体的弹性较小，转子上阻尼滚轮滚压定子两端端盖内表面上的的磁流变弹性体将受到较小的压力，使转轴带动转子在定子内旋转时所受到的旋转阻尼力较小，且定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体在被阻尼滚轮压扁后随即恢复常态；当转子上励磁线圈通入电流后，转子就会产生电磁场，因定子两端端盖、转子和阻尼滚轮均由导磁材料构成，所以转子电磁场产生的磁力线可以通过转子四个分枝端的端面、转子四个分枝端端面上的阻尼滚轮、定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体和定子两端端盖形成闭合磁路，使处于转子四个分枝端的端面、转子四个分枝端端面上的阻尼滚轮与定子两端端盖内表面之间的磁流变弹性体内的铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状聚集结构而使其弹性较高而“固化”，当转轴带动转子在定子内旋转时，转子产生的电磁场将会随着转子的旋转而在定子内旋转，并不断地扫过定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体，使定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体在转子的磁力线的作用下被“固化”，因此，当转子四个分枝端端面上的阻尼滚轮在滚压定子两端端盖内表面上被“固化”的磁流变弹性体时将受到较大的压力，使转轴带动转子在定子内旋转时所受到的旋转阻尼力较大，并且定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体被转子四个分枝端端面上的阻尼滚轮滚压扁后，由于受转子四个分枝端端面的电磁场的影响而难以恢复常态，只有当转子四个分枝端端面离开该区域后才能恢复常态；如果转子继续旋转，则定子两端端盖内表面上已经恢复常态的磁流变弹性体将被 (转过来的转子的电磁场)再次“固化”和被转子四个分枝端端面上阻尼滚轮滚压，如此周而复始。因此，通过调整进入转子上励磁线圈内的电流大小，即可调整转子产生电磁场强度的大小，从而改变处于转子四个分枝端端面产生的电磁场区域内定子两端端盖内表面上的磁流变弹性体的弹性大小，使磁流变弹性体旋转式阻尼器的旋转阻尼力得到调整。与现有的磁流变旋转阻尼器相比，因磁流变弹性体旋转式阻尼器不需要对磁流变液进行密封而使其结构更加简单，其工作的稳定性和可靠性得到大大提高。
图1是本发明的一种结构示意图。图2是图1的B向剖视图。图3是图1的A向剖视图。图4是图1的D向剖视图。图5是图1的C向剖视图。图6中的虚线是本发明中转子上励磁线圈通电后电磁场形成闭合磁路的示意图。图7是本发明中转子上励磁线圈通电后转子顺时针旋转运动时图1的C向剖视图。图8是发明中转子上励磁线圈通电后转子顺时针旋转运动时图1的D向剖视图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明的结构
参见图1、图2、图3、图4和图5，此为本发明的一种具体结构，一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其包括由不导磁材料构成的定子5、由导磁材料构成的转子20、由导磁材料构成的阻尼滚轮2、9、16和24，由不导磁材料构成的转轴14和31 ；定子5为圆筒形，在定子5 两端都设置有端盖11和沈，在端盖11和沈的中心孔内安装有轴承13和观，定子5端盖 11和26的内表面都固定了一层磁流变弹性体10和25，转子20为工字形，在工字形转子 20上绕有励磁线圈4、6、19和21，在工字形转子20的四个分枝端面45、46、47和48的中部都有一个半圆锥形的凹槽41、42、43和44，半圆锥形凹槽41、42、44和43的轴心线在定子1 的直径上，半圆锥形凹槽41、42、43和44的直径大于阻尼滚轮2、9、16和M的直径，阻尼滚轮2、9、16和24为圆锥形，阻尼滚轮2、9、16和24通过其上的轴1和33、8和12、15和17、 23和27安装在的半圆锥形凹槽41、42、44和43中，转轴14和31的一端与工字形转子20 的两端固定，转轴14和31的另一端分别通过定子5两端端盖11和沈上的轴承13和28 从定子5内伸出，转子20安装在定子5内，工字形转子20的四个分枝端面45和47、46和 48之间的宽度(详见图4和图5中的W4)小于定子5两端端盖11和沈内表面上磁流变弹性体10和25之间的间距(详见图4和图5中的W3)，工字形转子20的四个分枝端面45和 47,46和48上阻尼滚轮2和M、9和16之间的宽度(详见图4和图5中的W2)大于定子5 两端端盖11和沈内表面上磁流变弹性体10和25之间的间距(详见图4和图5中的W3)， 工字形转子20的四个分枝端面45和47、46和48上阻尼滚轮2和M、9和16之间的宽度 (详见图4和图5中的W2)小于定子5两端端盖11和沈之间的间距(详见图4和图5中的 Wl);转轴31有中心通孔32，转子20上励磁线圈4、6、19和21的引出线30通过转轴31的中心孔32引出至定子5外与控制电源四连接。 现在结合附图对本发明的一种磁流变弹性体旋转式阻尼器作进一步描述参见图 1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，在控制电源四未向转子20上励磁线圈4、6、19和 21输出电流时，没有磁力线通过定子5两端端盖11和沈内表面上的磁流变弹性体10和 25，因此，定子5两端端盖11和沈内表面上的磁流变弹性体10和25的弹性较小，转子20 上阻尼滚轮2和M、9和16滚压定子5两端端盖11和沈内表面上的的磁流变弹性体10和 25将受到较小的压力，使转轴14带动转子20在定子5内顺时针旋转时所受到的旋转阻尼力较小，且定子5两端端盖11和沈内表面上的磁流变弹性体10和25在被阻尼滚轮2和 24,9和16压扁后随即恢复常态；当控制电源四向转子20上励磁线圈4、6、19和21输出电流后，转子20就会产生电磁场，因定子5两端端盖11和沈、转子20和阻尼滚轮2和M、9 和16均由导磁材料构成，所以转子20电磁场产生的磁力线可以通过转子20的四个分枝端 3和7、18和22的端面45和47、46和48、转子20的四个分枝端端面45和47、46和48上的阻尼滚轮2和M、9和16、定子5两端端盖11和沈内表面上的磁流变弹性体10和25和定子5两端端盖11和沈形成闭合磁路(详见图6)，使处于转子20的四个分枝端3和7、 18和22的端面45和47、46和48、转子20的四个分枝端端面45和47、46和48上的阻尼滚轮2和M、9和16与定子5两端端盖11和沈内表面之间的磁流变弹性体10和25内的铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状聚集结构而使其弹性较高而“固化”，因此，当转子20 的四个分枝端端面45和47、46和48上的阻尼滚轮2和M、9和16在滚压定子5两端端盖 11和沈内表面上被“固化”的磁流变弹性体10和25时将受到较大的压力，使转轴14带动转子20在定子5内顺时针旋转时所受到的旋转阻尼力较大，并且定子5两端端盖11和沈内表面上的磁流变弹性体10和25被转子20的四个分枝端端面45和47、46和48上的阻尼滚轮2和M、9和16滚压扁后，由于受转子20的四个分枝端端面45和47、46和48的电磁场的影响而难以恢复常态，只有当转子20的四个分枝端端面45和47、46和48离开该区域后才能恢复常态(详见图7和图8中的51、52、53和如果转子20继续旋转，则定子 5两端端盖11和沈内表面上已经恢复常态的磁流变弹性体10和25将被(转过来的转子 20的电磁场)再次“固化”和被转子的20四个分枝端端面45和47、46和48上的阻尼滚轮 2和M、9和16滚压，如此周而复始。当转轴14带动转子20在定子5内作逆时针旋转运动时的情形与之类似，此处不再赘述。
权利要求
1.一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其包括定子、转子、阻尼滚轮和两根转轴，其特征在于所述定子为圆筒形，在定子两端都设置有端盖，在端盖的中心孔内安装有轴承；所述定子两端端盖的内表面都固定了一层磁流变弹性体；所述转子为工字形，在工字形转子上绕有励磁线圈，在工字形转子四个分枝端面的中部都有一个半圆锥形的凹槽，半圆锥形凹槽的轴心线在定子的直径上，半圆锥形凹槽的直径大于阻尼滚轮的直径；所述阻尼滚轮为圆锥形，阻尼滚轮安装在的半圆锥形凹槽中；所述两根转轴的一端与工字形转子的两端固定，两根转轴的另一端分别通过定子两端端盖上的轴承从定子内伸出；所述转子安装在定子内，工字形转子四个分枝端面之间的宽度小于定子两端端盖内表面上磁流变弹性体之间的间距，工字形转子四个分枝端面上阻尼滚轮之间的宽度大于定子两端端盖内表面上磁流变弹性体之间的间距，工字形转子四个分枝端面上阻尼滚轮之间的宽度小于定子两端端盖之间的间距。
2.如权利要求1所述的一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其特征在于所述定子两端的端盖、转子和阻尼滚轮均由导磁材料构成。
3.如权利要求1所述的一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其特征在于所述两根转轴的其中一根转轴有中心通孔，转子励磁线圈的引出线通过转轴的中心孔引出至定子外，所述两根转轴由不导磁材料构成。
全文摘要
本发明公开了一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其包括定子、转子、阻尼滚轮和两根转轴；定子为圆筒形，在定子两端都设置有端盖，在端盖的中心孔内安装有轴承，定子端盖的内表面都固定了一层磁流变弹性体，转子为工字形，在工字形转子上绕有励磁线圈，在工字形转子四个分枝端面的中部都有一个半圆锥形的凹槽，半圆锥形凹槽的轴心线在定子的直径上，半圆锥形凹槽的直径大于阻尼滚轮的直径，阻尼滚轮为圆锥形，阻尼滚轮安装在的半圆锥形凹槽中，两根转轴的一端与工字形转子的两端固定，两根转轴的另一端分别通过定子两端端盖上的轴承从定子内伸出。
文档编号F16F6/00GK102562898SQ20121004387
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月26日 优先权日2012年2月26日
发明者刘强, 谢宁, 谭和平, 谭晓婧 申请人:谢宁