CN104879441A - 用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构 - Google Patents

用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，包括内芯体和与内芯体外套密封配合的外壳体，内芯体和所述外壳体均为环形结构，内芯体和外壳体之间圆周设置有相连通的环形通道I和环形通道II，环形通道I和环形通道II内填充有磁流变介质；减振结构还包括用于产生磁场以改变磁流变介质的剪切屈服强度的励磁源，励磁源对应所述环形通道II圆周设置于内芯体或外壳体；结构简单，抗振动冲击效果好，适应性强，可减少轴承、轴承座与齿轮等用于旋转运动的传动部件在传动过程中的磨损，并降低噪音，延长轴承座、轴承、齿轮与其他连接件的正常使用寿命。

Description

用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构
技术领域
本发明涉及机械传动减振领域，特别涉及一种用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构。
背景技术
轴承座、轴承与齿轮是机械传动领域常用的机械零件，也是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。现有的轴承、轴承座与齿轮在传动过程中，因为振动的存在，会引起零部件的磨损，产生噪音，降低器件的使用寿命等，如何改进结构，降低设备的冲击振动带来的冲击，是目前需要解决的重大技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，该装置结构简单，抗振动冲击效果好，适应性强，可减少轴承、轴承座与齿轮等用于旋转运动的传动部件在传动过程中的磨损，并降低噪音，延长轴承座、轴承、齿轮与其他连接件的正常使用寿命。
本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，包括内芯体和与内芯体外套密封配合的外壳体，内芯体和外壳体均为环形结构，内芯体和外壳体之间圆周设置有相连通的环形通道Ⅰ和环形通道Ⅱ，环形通道Ⅰ和环形通道Ⅱ内填充有磁流变介质；减振结构还包括用于产生磁场以改变磁流变介质的剪切屈服强度的励磁源，励磁源对应环形通道Ⅱ圆周设置于内芯体或外壳体。
在上述结构的基础上，两种环形通道的形成有两种结构，一种结构为：内芯体外圆周上设置有环肩，外壳体内圆周设置有环槽，环肩以与环槽在轴向和径向上均存在间隙的方式嵌入环槽设置，径向间隙形成环形通道Ⅱ，轴向间隙形成环形通道Ⅰ；在此种结构的基础上，励磁源沿环肩外侧圆周设置，或，励磁源沿外壳体的环槽底部圆周设置；
两种环形通道形成的另一种结构为：内芯体外圆周上设置有环槽，外壳体内圆周设置有环肩，环肩以与环槽在轴向和径向上均存在间隙的方式嵌入环槽设置，径向间隙形成环形通道Ⅱ，轴向间隙形成环形通道Ⅰ；在此种结构的基础上，励磁源沿所述环肩内侧圆周设置，或，励磁源沿内芯体的环槽底部圆周设置。
在上述两种环形通道形成的具体结构的基础上，均包括以下内容：
进一步，励磁源为励磁线圈或永磁体。
进一步，内芯体的圆周内壁为与待结合件相适配的结构。
进一步，外壳体内壁和内芯体外壁间在轴向两侧端部位置还加装有用于缓冲和密封的缓冲件。
进一步，外壳体内壁和内芯体外壁间在轴向两侧端部位置还加装有用于密封的密封件。
本发明的有益效果：本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，在减振结构受到内芯体内壁或外壳体外侧传递来的轴向振动冲击时，内芯体和外壳体挤压环形通道Ⅰ内的磁流变介质，使磁流变介质处于挤压工作模式，挤压工作模式下环形通道Ⅰ内产生的阻尼力值较大，可以有效减振；在减振结构受到来自径向的振动冲击时，外壳体和内芯体挤压环形通道Ⅱ的磁流变介质，使磁流变介质处于挤压工作模式和流动模式，挤压工作模式下环形通道Ⅱ内产生的阻尼力值同样较大，可以有效减振；另外，通过励磁源的作用，可改变磁流变介质的剪切屈服强度，可以适应不同的工况；本发明结构简单，抗振动冲击效果好，适应性强，可减少轴承、轴承座与齿轮在传功过程中的磨损，降低噪音，延长轴承座、轴承、齿轮与其他连接件的正常使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构的示意图；
图2为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构自图1A-A向的一种结构示意图；
图3为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构的励磁源一种安装结构的立体剖面图；
图4为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构的励磁源另一种安装结构的立体剖面图。
具体实施方式
图1为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构的示意图，图2为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构自图1A-A向的一种结构示意图，图3为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构的励磁源一种安装结构的立体剖面图，图4为本发明的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构的励磁源另一种安装结构的立体剖面图，如图所示：本实施例的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，包括内芯体1和与内芯体1外套密封配合的外壳体2，内芯体1和外壳体2均为环形结构，内芯体1和外壳体2之间圆周设置有相连通的环形通道Ⅰ3和环形通道Ⅱ4，环形通道Ⅰ3和环形通道Ⅱ4内填充有磁流变介质；减振结构还包括用于产生磁场以改变磁流变介质的剪切屈服强度的励磁源5，励磁源5对应环形通道Ⅱ4圆周设置于内芯体1或外壳体2；其中，本发明的减振结构可以单独使用，也可以整合到轴承、轴承座和齿轮等传动部件上使用，即对现有的轴承、轴承座和齿轮进行改进，将本发明的减振结构作为轴承、轴承座和齿轮的一部分，若本发明的减振结构置于轴承座内，则内芯体1内壁用于固定轴承，外壳体2外侧则为固定支座，若本发明的减振结构置于轴承内，则外壳体2外侧与轴承座相连，内芯体1内径要相应减小，若本发明的减振装置置于齿轮内，则外壳体2外侧与齿轮内壁连接，内芯体1内径要与相应轴连接；另外，磁流变效应是指磁流变材料的剪切屈服强度随磁场强度变化的现象，此处的磁流变介质可以为磁流变脂或磁流变胶泥，磁流变脂或磁流变胶泥具有零场粘度高，剪切屈服应力高，沉降性能好等优点，适合在复杂的工况环境中工作。
在上述结构的基础上，两种环形通道的形成有两种结构，一种结构为：如图2-图4所示，内芯体1外圆周上设置有环肩6，外壳体2内圆周设置有环槽7，环肩6以与环槽7在轴向和径向上均存在间隙的方式嵌入环槽7设置，径向间隙形成环形通道Ⅱ4，轴向间隙形成环形通道Ⅰ3；在此种结构的基础上，励磁源5沿环肩6外侧圆周设置，或，励磁源5沿外壳体2的环槽7底部圆周设置；
两种环形通道形成的另一种结构为：内芯体1外圆周上设置有环槽，外壳体2内圆周设置有环肩，环肩以与环槽在轴向和径向上均存在间隙的方式嵌入环槽设置，径向间隙形成环形通道Ⅱ4，轴向间隙形成环形通道Ⅰ3；在此种结构的基础上，励磁源5沿环肩内侧圆周设置，或，励磁源5沿内芯体1的环槽底部圆周设置；该具体结构在图中未示出，但结合图2-图4，可将图中的环槽和环肩互换位置推得。
在上述两种环形通道形成的具体结构的基础上，均包括以下内容：
本实施例中，励磁源5为励磁线圈或永磁体；当励磁源5为励磁线圈时，通过对励磁线圈施加不同的电流，改变磁流变脂或磁流变胶泥的剪切屈服强度，可以适应不同的工况；若工况确定，还可以将励磁线圈换成具有相应工作能力的永磁体，降低该减振器的复杂性。
本实施例中，内芯体1的圆周内壁为与待结合件相适配的结构；内芯体1上设有内孔8，内孔的内壁上可针对要安装的不同器件设置不同的配套结构。
本实施例中，外壳体2内壁和内芯体1外壁间在轴向两侧端部位置还加装有用于缓冲和密封的缓冲件9；如果轴允许较大的径向运动，缓冲件可采用塑料或橡胶材质，可以有效缓解高频振动带来的冲击力，同时也起到密封作用，而如果轴允许的径向运动较小，则可以采用比外壳体2和内芯体弹性模量更小的金属材料，采用过盈配合。
本实施例中，外壳体2内壁和内芯体1外壁间在轴向两侧端部位置还加装有用于密封的密封件10；密封件为密封圈，外壳体2内壁和内芯体1外壁对应位置设置有密封圈安装槽，密封件与缓冲件配合工作，可以有效降低噪音，减少因冲击振动带来的磨损，提高轴承、轴承座与齿轮的寿命。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：包括内芯体和与内芯体外套密封配合的外壳体，所述内芯体和所述外壳体均为环形结构，所述内芯体和所述外壳体之间圆周设置有相连通的环形通道Ⅰ和环形通道Ⅱ，所述环形通道Ⅰ和环形通道Ⅱ内填充有磁流变介质；所述减振结构还包括用于产生磁场以改变磁流变介质的剪切屈服强度的励磁源，所述励磁源对应所述环形通道Ⅱ圆周设置于所述内芯体或所述外壳体。
2.根据权利要求1所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述内芯体外圆周上设置有环肩，所述外壳体内圆周设置有环槽，所述环肩以与所述环槽在轴向和径向上均存在间隙的方式嵌入所述环槽设置。
3.根据权利要求1所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述内芯体外圆周上设置有环槽，所述外壳体内圆周设置有环肩，所述环肩以与所述环槽在轴向和径向上均存在间隙的方式嵌入所述环槽设置。
4.根据权利要求2所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述励磁源沿所述环肩外侧圆周设置，或，所述励磁源沿所述外壳体的环槽底部圆周设置。
5.根据权利要求3所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述励磁源沿所述环肩内侧圆周设置，或，所述励磁源沿所述内芯体的环槽底部圆周设置。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述励磁源为励磁线圈或永磁体。
7.根据权利要求1-5任一权利要求所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述内芯体的圆周内壁为与待结合件相适配的结构。
8.根据权利要求1-5任一权利要求所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述外壳体内壁和所述内芯体外壁间在轴向两侧端部位置还加装有用于缓冲和密封的缓冲件。
9.根据权利要求8所述的用于旋转运动传动部件的磁流变减振结构，其特征在于：所述外壳体内壁和所述内芯体外壁间在轴向两侧端部位置还加装有用于密封的密封件。
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