一种挤压式磁流变离合器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种挤压式磁流变离合器，包括横截面为圆环形的左极、固定在左极右侧开有凹腔的右极、固定在左极左侧将左极左侧封闭的端盖，所述圆环形左极空心的中部和右极的凹腔形成放置转子的转子腔，所述转子腔内充满磁流变液，所述左极和右极之间还设有放置线圈的设置腔，所述端盖上开有当线圈通电后轴线与磁力线垂直的螺纹通孔，所述螺纹通孔内设有增压螺栓。本实用新型的优点是：本方案改变挤压力与磁感线的方向，改变了以往，使挤压力的方向与磁感线方向垂直，在挤压时提高单位面积内磁流变液束链的数量来提高剪切力，相对通过缩短束链长度来提高剪切力的方式，剪切力可以提高5-10倍，极大的提高了制动效果。
【专利说明】一种挤压式磁流变离合器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种离合器，具体的说，是涉及一种挤压式磁流变离合器。
【背景技术】
[0002]磁流变离合器是通过通/断磁场实现离合器离/合功能，而且可以通过调节磁场强度控制转矩传递的无级变化。与传统电磁/磁粉/摩擦式离合器相比，磁流变离合器结构简单、响应迅速、能耗低、无机械磨损、噪音低、可实现无级调速。
[0003]现在磁流变离合器结构多为磁流变液位于两个极板之间，当有外加磁场作用时，磁流变液中的磁性颗粒在磁场力作用下形成链状结构，因颗粒链限制了流体的运动而产生剪切阻力。由于磁流变液的屈服应力受外加磁场控制，而且液-固相互转化的过程可在毫秒量级内完成，因此可把它用于联接和传递两部件之间的力或力矩，做成敏捷度极高的控制兀件。
[0004]国外Lampe等人研制了圆盘式磁流变离合器,实验测得最大传递转矩为ION.m。Kavlicoglu等人研制了一种双盘磁流变离合器,可以实现以小的结构半径尺寸传递较大转矩。日本学者Kikuchi等人研制了一种微型磁流变离合器，并将其用于大脑性麻痹病人的人造膝关节，总体重量仅237克、而传递转矩高达6N.m。韩国学者Kim研制了一种鼓式磁流变风扇离合器，通过改变圆盘形状和增加磁场的方法来提高磁流变离合器的传递转矩，并将其用于自动工程的冷却系统中。波兰学者Kielan等人设计了一种多片式磁流变离合器，设计了两种控制系统并进行对比优化。国内中国科大徐国梁等人研制了一种径向自加压磁流变离合器，无需其它辅助装置可使两轴离/合，实验转矩可达到7N.m ;张先舟等人申报了离心式磁流变液离合器的发明专利，通过离心力的加压作用提高其工作转矩。浙工大蒋建东设计了一种圆筒式磁流变离合器，利用增大磁流变液的作用面积提高其输出转矩。重庆大学梁锡昌教授试制了一种圆筒式磁流变离合器，通过增加磁流变液的工作面积提高传递转矩。哈工大邹刚等人提出了一种杯状磁流变离合器。南理工王炅教授试制了一种圆盘式磁流变离合器，并将其于在风扇驱动上，实验转矩可达13N 但磁流变液剪切屈服应力不高(50-100kPa)，依据现有的磁流变液剪切屈服应力设计的磁流变离合器，因其传递转矩较小而体积庞大，无法满足工业需求。
[0005]为了提高剪切力我们设计了一种专利号2011104604844名为《一种锥形挤压-剪切式磁流变离合器》的离合器，但是其中挤压方向与磁力线方向一致，只能将被磁化的磁流粒子束链进行压缩来提高剪切力，但是实际使用中发现这样对剪切力的提高并不太显著。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种挤压式磁流变离合器，能够有效解决现有磁流变离合器剪切力低，制动效果差的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种挤压式磁流变离合器，包括横截面为圆环形的左极、固定在左极右侧开有凹腔的右极、固定在左极左侧将左极左侧封闭的端盖，所述圆环形左极空心的中部和右极的凹腔形成放置转子的转子腔，所述转子腔内充满磁流变液，所述左极和右极之间还设有放置线圈的设置腔，所述端盖上开有当线圈通电后轴线与磁力线垂直的螺纹通孔，所述螺纹通孔内设有增压螺栓。
[0008]优选的，所述转子上均布有至少两个与转子的轴线平行的切割通孔；更好的切割磁流变束链。
[0009]优选的，所有切割通孔均位于以转子中心为圆心的同一圆上，所述切割通孔左端的最低点到转子轴线的竖直距离与端盖上的螺纹通孔右端的最低点到转子轴线的竖直距离相等；在增压螺栓向内压缩空间时，切割通孔内的磁流变液会通过切割通孔将压力传递到转子与转子腔侧壁之间磁流变液的右侧，从而能对转子与转子腔侧壁之间磁流变液两端施加挤压力，更加有效的迅速提高剪切力。
[0010]优选的，所述转子的外侧圆周壁上设有若干凹槽，所述转子腔的圆周壁上也设有若干凹槽；磁流变液中的粒子将沿磁力线方向形成束链，磁流变液由液体变为固体，而磁流变离合器最薄弱的地方在磁流变液束链与转子腔内壁和转子外圆周壁接触面上，在转子腔内壁和转子外圆周壁上设置若干凹槽，在转子相对转动时凹槽要切断束链的中部即束链强度最高的部分，由此结构增强了剪切力，也就增加了转矩。加强了制动力。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点是:本方案改变挤压力与磁力线的方向，改变了以往，使挤压力的方向与磁力线方向垂直，在挤压时提高单位面积内磁流变液束链的数量来提高剪切力，相对通过缩短束链长度来提高剪切力的方式，剪切力可以提高5-10倍，极大的提高了制动效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一种挤压式磁流变离合器的半剖视图；
[0013]图2为图1中A-A的剖视图；
[0014]图3为图2中B处在线圈通电后的磁流变液变化示意图；
[0015]图4为图2中B处在线圈通电并且增压螺栓向内压缩空间后的磁流变液变化示意图。
【具体实施方式】
[0016]参阅图1为本实用新型一种挤压式磁流变离合器的实施例，一种挤压式磁流变离合器，包括横截面为圆环形的左极1、固定在左极I右侧开有凹腔的右极2、固定在左极I左侧将左极I左侧封闭的端盖3，所述圆环形左极I空心的中部和右极2的凹腔形成放置转子4的转子腔5，所述转子腔5内充满磁流变液，所述左极I和右极2之间还设有放置线圈6的设置腔7，所述端盖3上开有当线圈6通电后轴线与磁力线垂直的螺纹通孔8，所述螺纹通孔8内设有增压螺栓9，所述转子4上均布有至少两个与转子4的轴线平行的切割通孔10，所有切割通孔10均位于以转子4中心为圆心的同一圆上，所述切割通孔10左端的最低点到转子4轴线的竖直距离与端盖3上的螺纹通孔8右端的最低点到转子4轴线的竖直距离相等，如图2所示，所述转子4的外侧圆周壁上设有若干凹槽11，所述转子腔5的圆周壁上也设有若干凹槽11。
[0017]线圈6未通电时，磁流变液为液体状态，转子4在转子腔5内旋转，当需要制动时，给线圈6通电，如图3所示，图中的黑点表示一个磁流变液粒子，在磁场的作甩下沿磁力线形成竖直的一列一列的束链，磁流变液由液体变为固体，而磁流变离合器最薄弱的地方在磁流变液束链与转子腔5内壁和转子4外圆周壁接触面上，在转子腔5内壁和转子4外圆周壁上设置若干凹槽11，在转子4相对转动时凹槽11要切断束链的中部即束链强度最高的部分，由此结构增强了剪切力，也就增加了转矩，加强了制动力。在进一步向转子4方向扭动增压螺栓9，如图4所示，压缩磁流变液的空间，以往的挤压方向与磁流变液束链方向相同，增强单根束链的强度，现在挤压方向与磁流变液束链方向垂直，将使得单位面积内的磁流变液束链数量增加，由此提高的剪切力比原先的方案强5-10倍。本方案改变挤压力与磁力线的方向，改变了以往通过缩短束链长度来提高剪切力的方式，使挤压力的方向与磁力线方向垂直，在挤压时提高单位面积内磁流变液束链的数量来提高剪切力。
[0018]以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
【权利要求】
1.一种挤压式磁流变离合器，其特征在于:包括横截面为圆环形的左极(I)、固定在左极(I)右侧开有凹腔的右极(2)、固定在左极(I)左侧将左极(I)左侧封闭的端盖(3)，所述圆环形左极(I)空心的中部和右极(2)的凹腔形成放置转子(4)的转子腔(5)，所述转子腔(5)内充满磁流变液，所述左极⑴和右极(2)之间还设有放置线圈(6)的设置腔(7)，所述端盖(3)上开有当线圈(6)通电后轴线与磁力线垂直的螺纹通孔(8)，所述螺纹通孔(8)内设有增压螺栓(9)。
2.如权利要求1所述的一种挤压式磁流变离合器，其特征在于:所述转子(4)上均布有至少两个与转子(4)的轴线平行的切割通孔(10)。
3.如权利要求2所述的一种挤压式磁流变离合器，其特征在于:所有切割通孔(10)均位于以转子⑷中心为圆心的同一圆上，所述切割通孔(10)左端的最低点到转子⑷轴线的竖直距离与端盖(3)上的螺纹通孔(8)右端的最低点到转子(4)轴线的竖直距离相等。
4.如权利要求1所述的一种挤压式磁流变离合器，其特征在于:所述转子(4)的外侧圆周壁上设有若干凹槽(11)，所述转子腔(5)的圆周壁上也设有若干凹槽(11)。
【文档编号】F16D37/02GK203685932SQ201420057332
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】王鸿云, 张忠华 申请人:浙江师范大学