旋转式磁流变阻尼器的制作方法

本发明涉及阻尼器技术领域，尤其涉及一种旋转式磁流变阻尼器。

背景技术：

磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下磁流变液的颗粒分布是杂乱的，呈现出低粘度的牛顿流体特性；在磁场作用下，为有规则的呈链或链束状排列，可瞬间由牛顿流体变为高粘度难流动的塑性宾汉流体。磁流变液的这种变化是可逆的，且阻尼力的大小可以通过控制磁场的强度大小来控制。

目前市场上应用较为常见的磁流变阻尼器一般是线性磁流变阻尼器，由油缸、活塞、活塞杆、磁流变液和导杆组成，活塞可在缸体内沿轴向作直线往复运动。当载荷改变产生冲击时，驱动活塞在缸内作往复直线运动，磁流变液通过活塞上的小孔或活塞和缸之间的间隙，从而产生阻尼力。这种活塞杆式磁流变阻尼器长度尺寸大，安装易受到体积限制。此结构的小型阻尼器，阻尼减振效果不能达到减震设计要求；并且活塞杆式磁流变阻尼器也不适用于旋转式机构的减震中。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明提出一种旋转式磁流变阻尼器，实现结构小型化，并且达到设计的减震效果，适用于旋转式机构的减震中；

所采用的技术方案是：旋转式磁流变阻尼器，包括第一转轴、第二转轴、第三转轴，以及固定在第三转轴上的阻尼装置；第一转轴与第三转轴同轴，且第一转轴的末端和第三转轴的首端不接触；第二转轴与第一转轴平行并列；第二转轴与第三转轴平行并列；第一转轴上固定有第一齿轮，第二转轴上固定有第二齿轮和第三齿轮，第三转轴上固定第四齿轮；第一齿轮与第二齿轮外啮合，第三齿轮与第四齿轮外啮合；第三齿轮位于第二齿轮的下方；阻尼装置位于第四齿轮的下方；

其中，阻尼装置包括上盖、下盖、活塞、套筒；第三转轴贯穿上盖、下盖和活塞，且上盖和下盖与第三转轴同轴；第三转轴与上盖和下盖通过轴承连接；活塞位于上盖和下盖之间，且与第三转轴同轴；活塞外侧安装有套筒；活塞、上盖、和下盖之间的间隙，构成第一磁流变液阻尼间隙；

活塞的内部开有凸形腔，凸形腔内固定有弹簧、第一阻块、第二阻块、类t型移动块；弹簧一端与凸形腔内壁相连，另一端与类t型移动块相连；类t型移动块的宽部端与凸形腔上下壁相接触，类t型移动块的窄部与凸形腔内壁产生距离，距离为第二磁流变液阻尼间隙；类t型移动块沿凸形腔内壁相对滑动，第二阻块设于凸形腔开口处，凸形腔内部充满磁流变液；

套筒上开有环形槽，环形槽轴向高度与所述凸形腔的轴向高度相等；环形槽上部设置有第一励磁线圈，环形槽下部设置有第二励磁线圈，环形槽外侧，覆盖第三励磁线圈；类t型移动块滑至环形槽时，类t型移动块窄部端与环形腔的内壁形成的间隔为第三磁流变液阻尼间隙。

活塞内设有四块沿轴向以90度角间隔均匀分布的凸形腔。

弹簧初始状态为伸张状态，具有一定的拉伸力。

类t型移动块初始承受所述弹簧的拉力，下端被所述第一阻块阻挡而被固定限位在所述凸形腔内。

第一阻块呈方形。

第二阻块呈方形且一端凸出。

第一磁流变液阻尼间隙、第二磁流变液阻尼间隙、第三磁流变液阻尼间隙，三者相通，且第二磁流变阻尼间隙过度形成第三磁流变液阻尼间隙。

第一励磁线圈与第二励磁线圈相对称。

本发明一种旋转式磁流变阻尼器，以第一转轴为输入转轴，第三转轴为输出转轴；利用第一转轴输入转速旋转，通过第一转轴、第二转轴、第三转轴上设有的齿轮及设定的传动比实现对输出转轴第三转轴的转速调节。第三转轴旋转，位于其上的阻尼装置中的活塞以相同转速旋转，第一励磁线圈、第二励磁线圈、第三励磁线圈通电产生的磁场作用于磁流变液间隙，活塞旋转时切割其形成的“链”产生阻尼力。由于弹簧初始时刻处于伸长状态，且由于第一阻块的限位作用，类t型块处于固定位置；当第三转轴由于旋转产生的离心力小于弹簧拉力时，类t型块静不动，此时切割的阻尼力主要由活塞旋转切割产生；当转速进一步增大，离心力也相应增大，大于弹簧拉力时，类t型块脱离第一阻块，将会沿凸形腔内壁向外侧移动，其顶端穿过狭小的磁流变液间隙进入环形槽时，由于类t型块较窄部分预设的尺寸大小与环形槽轴向形成的间隙大小等于磁流变有效阻尼间隙大小，亦可达到切割“链”产生阻尼力的效果，此时阻尼力由活塞切割和类t型块切割共同产生。可根据实际产品需要，凸形腔和环形槽可根据实际需要设置大小。

附图说明

图1为本发明旋转式磁流变阻尼器整体外部主视图；

图2为本发明旋转式磁流变阻尼器的纵剖图；

图3为图2中b部放大图；

图4为本发明旋转式磁流变阻尼器中阻尼装置的横剖图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1至图4所示，旋转式磁流变阻尼器，包括第一转轴1、第二转轴4、第三转轴7，以及固定在第三转轴上的阻尼装置8；第一转轴1与第三转轴7同轴，且第一转轴1的末端和第三转轴7的首端不接触；第二转轴4与第一转轴1平行并列；第二转轴4与第三转轴7平行并列；第一转轴1上固定有第一齿轮2，第二转轴4上固定有第二齿轮3和第三齿轮5，第三转轴7上固定第四齿轮6；第一齿轮2与第二齿轮3外啮合，第三齿轮5与第四齿轮6外啮合；第三齿轮5位于第二齿轮3的下方；阻尼装置8位于第四齿轮6的下方；

其中，阻尼装置8包括上盖19、下盖15、活塞9、套筒13；第三转轴7贯穿上盖19、下盖15和活塞9，且上盖19和下盖与15第三转轴7同轴，通过轴承连接；活塞9位于上盖19和下盖15之间，且与第三转轴7同轴；活塞9外侧安装有套筒13；活塞9、上盖19、和下盖15之间的间隙，构成第一磁流变液阻尼间隙；

活塞9的内部开有凸形腔11，四块凸形腔沿轴向以90度角间隔均匀分布在活塞内设有；凸形腔内固定有弹簧10、第一阻块20、第二阻块21、类t型移动块12；类t型移动块12类沿凸形腔内壁滑道相对滑动，类t型移动块12一端，与凸形腔的上下壁相接触，另一端与凸形腔11的上下壁产生距离，距离为第二磁流变液阻尼间隙；弹簧10一端与凸形腔内壁相连，另一端与类t型移动块的一端相连；弹簧10初始状态为伸张状态，类t型移动块12承受弹簧的拉力，下端被第一阻块20阻挡而被固定限位在凸形腔11内；第一阻块20呈方形；第二阻块21呈方形且一端凸出；第二阻块21设于凸形腔11开口处，凸形腔11内部充满磁流变液。

套筒13上开有环形槽14，环形槽14轴向高度与凸形腔11的轴向高度相等；环形槽14上部设置有第一励磁线圈16，环形槽下部设置有第二励磁线圈17，环形槽外侧，覆盖第三励磁线圈18；第一励磁线圈16与第二励磁线圈17位置相对称。类t型移动块滑至环形槽时，类t型移动块窄部端与环形腔的内壁形成的间隔为第三磁流变液阻尼间隙。

第一磁流变液阻尼间隙、第二磁流变液阻尼间隙、第三磁流变液阻尼间隙，三者相通，且第二磁流变阻尼间隙过度形成第三磁流变液阻尼间隙。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种旋转式磁流变阻尼器，包括第一转轴、第二转轴、第三转轴；第一转轴上固定第一齿轮，第二转轴上固定第二齿轮和第三齿轮，第三转轴上固定第四齿轮；第三转轴的第四齿轮下方安装阻尼装置；阻尼装置包括上盖、下盖、活塞和套筒；第三转轴贯穿上盖、下盖和活塞；活塞内设有四块沿轴向以90度角间隔均匀分布的凸形腔，套筒内开有环形槽，环形槽与凸形腔轴向高度相等；凸形腔内设有类T型移动块，可在凸形腔和环形槽内移动。本发明结构简单，对于旋转式机械结构中，能达到很好的阻尼效果。

技术研发人员：胡红生;张林;欧阳青;王娟;宋玉来;钱承;肖平
受保护的技术使用者：嘉兴学院
技术研发日：2019.01.21
技术公布日：2019.05.07