径向多层式磁流变离合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磁流变离合器，尤其是一种利用径向工作间隙、径向多层叠加、可提供大转矩输出、线圈可灵活拆换的径向多层式磁流变离合器。
【背景技术】
[0002]所谓的离合器，是利用“离”与“合”来传递机械的运动和动力的装置。长期以来，摩擦式离合器是应用得最广，也是历史最久的一类离合器，但其容易发热、易磨损、噪声大。为了提高离合器传动的可靠性以及减轻离合器传动装置的重量，后来出现了磁粉离合器，这类离合器是通过在传动装置的主动件与从动件之间添加磁粉，在不通电时磁粉处于松散状态，主动件与从动件处于“离”状态，在通电时磁粉结合，使主动件与从动件处于“合”状态，从而实现主、从动件之间运动和动力的中断与传递。磁粉离合器的离合力矩可以实现可控，但其力矩保持稳定性较差，并且易于发热、磁粉易老化。
[0003]磁流变液是一种由高磁导率的铁磁颗粒、载液以及添加剂按照一定的体积比例均匀混合而成的悬浮液体，是一种新型智能材料。在零场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体，其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间(毫秒级)内表观粘度增加两个数量级以上，并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的状态。由于磁流变液具有良好的可控性和可逆性，在车辆动力传递、减振、制动、软启动、无级变速等方面具有广泛的应用空间。
[0004]磁流变离合器就是在传动装置的主动件与从动件之间添加磁流变液，通过控制外加磁场强度的大小实现离合器的结合、分离状态，甚至可以实现扭矩传递的无级变化控制。它克服了传统离合器易磨损、噪声大、力矩不稳定、控制系统复杂等不足，其结构简单、无机械磨损、噪声小、响应时间短(毫秒级)、能耗低、控制系统简单以及可以实现无级调速等优点。但是，磁流变液的剪切屈服应力不大的问题一直困扰着磁流变液材料和技术的发展，根据现有的磁流变液剪切屈服应力设计的磁流变离合器仅使用单一的环形线圈，因此，传递的转矩较小而体积庞大，无法被广泛使用。在大功率传动方面，比如2013年6月26日公开的中国专利“一种多盘式磁流变液离合器”(申请号:201210269440.8)，以及2013年12月18日公开的中国专利“一种盘内冷却式大功率磁流变离合器”(申请号:201310393621.6 )，都是利用轴向间隙中的磁流变液来工作的，导致装置的轴向尺寸很大。
【发明内容】
[0005]为了克服现有磁流变离合器传递转矩较小、轴向尺寸大、线圈不易拆卸与更换的不足，本实用新型公开一种利用径向工作间隙、径向多层叠加、可提供大转矩输出、线圈可灵活拆换的径向多层式磁流变离合器。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案如下所述。
[0007]所述的径向多层式磁流变离合器，包括输出轴、左盘、外壳、支撑圆盘、转子、磁流变液、线圈、右盘、铝块和输入轴，所述的转子包括转子1、转子I1、转子III和转子IV，所述的线圈包括线圈1、线圈I1、线圈III和线圈IV，所述的铝块包括铝块1、铝块I1、铝块III和铝块IV，所述的左盘、右盘和设置在左盘与右盘之间的外壳围成一个空腔，所述的输出轴固定连接到左盘的外表面；
[0008]所述的输入轴伸入空腔内的一端通过滚动轴承I与左盘转动连接，所述的输入轴的另一端伸出空腔且通过滚动轴承II与右盘转动连接，滚动轴承II的右侧由轴承端盖定位，轴承端盖经梯形密封圈设置在输入轴上；
[0009]所述的输入轴伸入空腔的部分还有用平键连接的支撑圆盘，支撑圆盘的左端面由输入轴的轴肩定位，支撑圆盘的右端面由输入轴上的挡圈定位，在支撑圆盘的右端面沿径向间隔地固定有转子1、转子III和与其间插配合设在右盘内表面上的转子I1、转子IV，类似地，在支撑圆盘的左端面沿径向间隔地固定有转子1、转子III和与其间插配合设在左盘内表面上的转子I1、转子IV，所述的转子1、转子I1、转子II1、转子IV分别沿各自圆周方向均匀地设置相等的偶数个，所述的沿各自圆周方向均匀地设置的多个转子I的相邻两两之间、多个转子II的相邻两两之间、多个转子III的相邻两两之间、多个转子IV的相邻两两之间分别用铝块1、铝块I1、铝块II1、铝块IV连接，所述的转子1、转子I1、转子III和转子IV上还分别绕有线圈1、线圈I1、线圈III和线圈IV ；
[0010]所述的转子I与转子I1、转子II与转子II1、转子III与转子IV以及转子IV与输入轴、
转子I与外壳之间设有间隙，间隙中设有磁流变液，磁流变液由输入轴上的密封圈I和密封圈II密封在空腔里。
[0011]进一步地，所述的转子I的截面形状与工字型相似，所述的转子I1、转子II1、转子IV与转子I有相似的结构。
[0012]进一步地，所述的铝块I的截面形状与梯形相似，所述的铝块I1、铝块II1、铝块IV与铝块I有相似的结构。
[0013]进一步地，所述的铝块1、铝块I1、铝块II1、铝块IV是用来限制磁流变液沿间隙1、间隙I1、间隙II1、间隙IV和间隙V分布的同时限制磁力线从外壳到间隙I，再到转子I，再到间隙II，再到转子II，再到间隙III，再到转子III，再到间隙IV，再到转子IV，再到间隙V，再到输入轴，再从间隙V到相邻的转子IV，再到间隙IV，再到转子III，再到间隙III，再到转子II，再到间隙II，再到转子I，再到间隙I，再回到外壳。
[0014]进一步地，所述的转子在支撑圆盘的左端面与左盘内表面、在支撑圆盘的右端面与右盘内表面沿径向间隔地设置一层或多层。
[0015]进一步地，所述的沿同一径向间插配合的转子1、转子I1、转子II1、转子IV上所对应的线圈1、线圈I1、线圈II1、线圈IV的绕向相同。
[0016]进一步地，所述的沿各自圆周方向均匀地设置的多个转子I的相邻两个上的线圈1、多个转子II的相邻两个上的线圈I1、多个转子III的相邻两个上的线圈II1、多个转子IV的相邻两个上的线圈IV的绕向相反。
[0017]进一步地，所述的铝块1、铝块I1、铝块II1、铝块IV为不导磁材料，转子1、转子I1、
转子II1、转子IV、外壳、左盘、右盘以及输入轴为导磁材料。
[0018]采用如上所述的技术方案，本实用新型具有以下有益效果。
[0019]1.本实用新型所述的径向多层式磁流变离合器，利用径向工作间隙来工作，相比于传统的轴向两板间隙，在同等外形尺寸下，本实用新型的径向间隙的工作面积更大、结构更紧凑、传递的转矩也更大。
[0020]2.本实用新型所述的径向多层式磁流变离合器，沿周向布置的多个转子及线圈，一方面使得线圈产生的磁场可以作用在几乎整个转子表面的磁流变液中，增加了磁场作用的磁流变液的面积；另一方面也增大了磁流变液中的磁场强度，增大了传递的力矩。
[0021]3.本实用新型所述的径向多层式磁流变离合器，沿径向设置的多层转子及线圈，同一径向中相邻层的转子及线圈首尾相对就相当于把线圈串联在一起，增大了间隙中磁流变液的磁场强度，从而增加了传递的力矩。
[0022]4.本实用新型所述的径向多层式磁流变离合器，沿径向设置多层转子及线圈、周向设置多个转子及线圈，可以根据设计要求设置不同的层数和个数来获得不同的输出力矩，也可以通过改变轴向尺寸来获得不同的输出力矩，还可以调节线圈中电流的大小来控制输出力矩。
[0023]5.本实用新型所述的径向多层式磁流变离合器，所述转子上的线圈可以灵活地拆换，给后期的更换带来了很大的便利。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型所述径向多层式磁流变离合器的结构示意图。
[0025]图2是沿图1中A-A线的剖视图。
[0026]图3是图2中B部分的局部放大图。
[0027]图中:1_输出轴；2a_滚动轴承I ;2b_滚动轴承II ;3a_密封圈I ;3b_密封圈II ；4-左盘；5_磁流变液；6-平键；7-外壳；8_支撑圆盘；9a-转子I 转子II ;9c_转子III ；9d_转子IV ; 1a-线圈I ; 1b-线圈II ; 1c-线圈III ; 1d-线圈IV ; 11-输入轴;12-梯形密封圈；13_轴承端盖；14_挡圈；15_右盘；16a_间隙I ;16b_间隙II ； 16c-间隙III ;16d_间隙IV ；16e-间隙 V ; 17a-铝块 I ;17b_ 铝块 II ;17c_ 铝块III ;17d_ 铝块IV。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及实施例进一步详述本实用新型，但本实用新型并不局限于下面的实施例。
[0029]结合附图1、图2、图3所示，所述的径向多层式磁流变离合器，包括输出轴(1)、左盘(4)、外壳(7)、支撑圆盘(8)、转子、磁流变液(5)、线圈、右盘(15)、铝块和输入轴(11)，所述的转子包括转子I (9a)、转子II (%)、转子III(9c)和转子IV(9d)，所述的线圈包括线圈I (10a)、线圈II (10b)、线圈IIK 1c)和线圈IV (10d)，所述的铝块包括铝块I (17a)、铝块II (17b)、铝块IIK 17c)和铝块IV (17d)，所述的左盘(4)、右盘(15)和设置在左盘(4)与