CN101701611B

CN101701611B - 一种极限扭矩联轴器

Info

Publication number: CN101701611B
Application number: CN2009102723447A
Authority: CN
Inventors: 李友荣; 宋钢兵; 吕勇; 鲁光涛; 李名杰
Original assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: CN101701611A

Abstract

本发明涉及一种极限扭矩联轴器。其技术方案是：主动转子轴[3]通过主动端轴承[19]安装在主动端轴承座[2]内，从动转子转筒[8]上绕有励磁线圈[7]，从动转子转筒[8]置于主动转子转筒[4]的空腔内，主动转子转筒[4]与从动转子转筒[8]的间隙为0.4～2.5mm，该间隙内注满磁流变液[5]，密封盖[9]穿过从动转子轴[10]固定联接在主动转子转筒[4]上。从动转子轴[10]通过从动端轴承[15]安装在从动端轴承座[14]内，从动转子轴[10]的右端装有法兰盘[13]，法兰盘[13]的轮毂上设置有集流环[12]，励磁线圈[7]与集流环[12]经穿过从动转子转筒[8]和从动转子轴[10]的小孔的导线连接。本发明具有通用性强、结构简单、工作扭矩可调可控和具有过载保护功能的特点。

Description

一种极限扭矩联轴器

技术领域

本发明属于机械传动装置中的联轴器技术领域。具体涉及一种极限扭矩联轴器。

背景技术

传统的联轴器一般是通过刚性材料或液体动压来传递扭矩，它们所能传递的扭矩一般都是恒定的不可控的；而且，前者抗冲击吸振缓冲能力差、没有过载保护，后者虽克服了前者的上述缺点但其供油系统复杂、供压压力大、维护难度大。

近几年国内外对磁流变液的深入研究虽大大推动了各种磁流变液传动器件的开发和应用，但主要涉及阻尼器和制动器两方面，并没有专门针对联轴器这一领域进行相关的开发和应用研究。

美国专利U.S.Patent 7364025：Magnetorheological Fan Coupling公开了一种专门应用于发动机冷却系统的磁流变液风扇耦合器，该耦合器通过闭环控制系统来控制其磁场强度、剪切应力和发动机温度，但其结构极其复杂，主要零部件近百个，且不适用于其它领域。

发明内容

本发明旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种通用性强、结构简单、工作扭矩可调可控和具有过载保护功能的极限扭矩联轴器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：主动转子轴通过主动端轴承安装在主动端轴承座内，从动转子转筒上绕有励磁线圈，从动转子转筒置于主动转子转筒的空腔内，主动转子转筒与从动转子转筒的间隙为0.4～2.5mm，该间隙内注满磁流变液，密封盖穿过从动转子轴固定联接在主动转子转筒上。

从动转子轴通过从动端轴承安装在从动端轴承座内，从动转子轴的右端装有法兰盘，法兰盘的轮毂上设置有集流环，励磁线圈与集流环经穿过从动转子转筒和从动转子轴的小孔的导线连接。

其中：主动转子转筒上设有磁流变液进出口，磁流变液进出口用螺塞密封；密封盖与主动转子转筒之间设有密封垫片，密封盖的内孔嵌有密封圈；集流环与电源相连接，电源的输出电压或输出电流可调。

由于采用上述技术方案，本发明利用磁流变液这种新型智能材料作为传动介质，通过改变从动转子转筒上励磁线圈的通电电压或通电电流，以控制磁流变液工作区的磁感应强度大小及剪切应力的大小，实现对联轴器传递扭矩的可控可调。

当改变电源输出电压或输出电流时，从动转子转筒上的励磁线圈所产生的磁感应强度随之发生变化，从而引起从动转子转筒和主动转子转筒间隙内的磁流变液的剪切应力变化，进而实现对联轴器输出扭矩的调节和控制。

当电源的输出电压或输出电流恒定不变时，从动转子转筒上的励磁线圈所产生的磁感应强度、从动转子转筒和主动转子转筒间隙内的磁流变液的剪切应力和联轴器输出的扭矩亦保持恒定，当负载突然过大或受到冲击时，联轴器负载扭矩超出磁流变液所能达到的极限工作扭矩，联轴器的主动转子转筒与从动转子转筒发生打滑，从而对变速箱、电动机等设备起到保护作用。

因此，本发明具有通用性强、结构简单、工作扭矩可调可控和具有过载保护功能的特点。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述，并非对保护范围的限制：

一种极限扭矩联轴器，具体结构如图1所示，主动转子轴3通过主动端轴承19安装在主动端轴承座2内，从动转子转筒8上绕有励磁线圈7，从动转子转筒8置于主动转子转筒4的空腔内，主动转子转筒4与从动转子转筒8的间隙为0.4～2.5mm，该间隙内注满磁流变液5，密封盖9穿过从动转子轴10固定联接在主动转子转筒4上。

从动转子轴10通过从动端轴承15安装在从动端轴承座14内，从动转子轴10的右端装有法兰盘13，法兰盘13的轮毂上设置有集流环12，励磁线圈7与集流环12经穿过从动转子转筒8和从动转子轴10的小孔的导线连接。

主动端轴承座2和从动端轴承座14固定安装在底座18上。

在本实施例中：主动转子转筒4上设有磁流变液进出口，磁流变液进出口用螺塞6密封；密封盖9与主动转子转筒4之间设有密封垫片17，密封盖9的内孔嵌有密封圈16；集流环12与电源相连接，电源的输出电压或输出电流可调，并根据所需传递的极限扭矩来确定励磁线圈7的供电电压或供电电流。

本具体实施方式利用磁流变液这种新型智能材料作为传动介质，通过改变从动转子转筒8上的励磁线圈7的通电电压或通电电流，以控制磁流变液5工作区的磁感应强度大小及剪切应力的大小，实现对联轴器传递扭矩的可控可调。

当改变集流环12供电电源输出电压或输出电流时，从动转子转筒8上的励磁线圈7所产生的磁感应强度随之发生变化，从而引起从动转子转筒8和主动转子转筒4的间隙内的磁流变液5的剪切应力变化，进而实现对联轴器输出扭矩的调节和控制。当集流环12的供电电源的输出电压或输出电流恒定不变时，从动转子转筒8上的励磁线圈7所产生的磁感应强度、从动转子转筒8与主动转子转筒4间隙内的磁流变液5的剪切应力和联轴器输出的扭矩亦保持恒定，当负载突然过大或受到冲击时，联轴器负载扭矩超出磁流变液5所能达到的极限工作扭矩，联轴器的主动转子转筒4与从动转子转筒8发生打滑，从而对变速箱、电动机等设备起到保护作用。

因此，本具体实施方式具有通用性强、结构简单、工作扭矩可调可控和具有过载保护功能的特点。

Claims

1.一种极限扭矩联轴器，其特征在于主动转子轴[3]通过主动端轴承[19]安装在主动端轴承座[2]内，从动转子转筒[8]上绕有励磁线圈[7]，从动转子转筒[8]置于主动转子转筒[4]的空腔内，主动转子转筒[4]与从动转子转筒[8]的间隙为0.4～2.5mm，该间隙内注满磁流变液[5]，密封盖[9]穿过从动转子轴[10]固定联接在主动转子转筒[4]上；

从动转子轴[10]通过从动端轴承[15]安装在从动端轴承座[14]内，从动转子轴[10]的右端装有法兰盘[13]，法兰盘[13]的轮毂上设置有集流环[12]，励磁线圈[7]与集流环[12]经穿过从动转子转筒[8]和从动转子轴[10]的小孔的导线连接。

2.根据权利要求1所述的极限扭矩联轴器，其特征在于所述的主动转子转筒[4]上设有磁流变液进出口，磁流变液进出口用螺塞[6]密封。

3.根据权利要求1所述的极限扭矩联轴器，其特征在于所述的密封盖[9]与主动转子转筒[4]之间设有密封垫片[17]，密封盖[9]的内孔嵌有密封圈[16]。

4.根据权利要求1所述的极限扭矩联轴器，其特征在于所述的集流环[12]与电源相连接，电源的输出电压或输出电流可调。