CN106641020B - 一种磁流变传导装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁流变传导装置，壳体的一端设置有动力输入轴，壳体的另一端设置有动力输出轴，动力输入轴与动力输出轴位于同一轴线；动力输入轴上均匀有多个主盘片，在与多个主盘片对应的区域设置有一罩体，上述动力输出轴与罩体相连接，罩体内均匀布置有多个副盘片，副盘片与主盘片为交错排布，副盘片与相临主盘片之间设置有干扰体，罩体内填充有磁流变液；罩体与壳体内腔之间布置有磁场发生器。对于平行盘剪切的磁流变液，可以在平行盘的中间放置干扰体，布置的干扰体可以有效地干扰原来磁场磁力线在磁流变液附近的分布情况，强化局部磁场，提高了磁流变液的抗剪切能力，防止了磁流变液的整体滑移。

Description

一种磁流变传导装置

技术领域

本发明涉及智能材料技术领域，尤其涉及一种磁流变传导装置。

背景技术

磁流变液属于可控流体，是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Bingham体特性。

由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的、而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是一种用途广泛、性能优良的智能材料，目前磁流变液在盘式制动器和离合器中得到了广泛的应用。

目前应用在制动器和离合器中的磁流变液在使用过程中存在着磁流变液中的颗粒链在极板附近容易断裂，而且容易产生滑移等问题，这就大大影响了磁流变液的性能，进而影响了磁流变液制动器和离合器的使用效果。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁流变传导装置，以改变磁流变液中的磁场和流场分布，强化局部磁场，提高磁流变液的抗剪切能力，防止磁流变液的整体滑移。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种磁流变传导装置，其包括由磁性材料制成的壳体，其中，壳体的一端设置有动力输入轴，壳体的另一端设置有动力输出轴，动力输入轴与动力输出轴位于同一轴线；动力输入轴上均匀有多个主盘片，在与多个主盘片对应的区域设置有一罩体，上述动力输出轴与罩体相连接，罩体内均匀布置有多个副盘片，副盘片与主盘片为交错排布，副盘片与相临主盘片之间设置有干扰体，罩体内填充有磁流变液；罩体与壳体内腔之间布置有磁场发生器；磁场发生器形成一与传动方向垂直的闭合磁场，动力输入轴带动主盘片转动，主盘片通过磁流变液的剪切力带动副盘片以及罩体转动，罩体带动动力输出轴转动。

所述的磁流变传导装置，其中，上述磁场发生器包括第一固定架与第二固定架，第一固定架设置在壳体的一端，第二固定架设置在壳体的另一端，第一固定架与第二固定架之间均匀布置有多个铁芯，铁芯上布置有励磁线圈，铁芯通过对应销轴固定在对应固定架上。

所述的磁流变传导装置，其中，上述动力输入轴、动力输出轴均通过轴承与壳体对应处相连接。

所述的磁流变传导装置，其中，上述动力输入轴的端头布置有轴端挡圈。

所述的磁流变传导装置，其中，上述干扰体包括内圈与外圈，内圈与外圈之间布置有导磁线，导磁线呈轮辐状布置，导磁线的一层朝向主盘片，导磁线的另一层朝向副盘片；干扰体沿主盘片的长度方向布置。

所述的磁流变传导装置，其中，上述主盘片之间以及副盘片之间通过对应的轴套进行轴向定位；干扰体布置在对应轴套上。

本发明提供的一种磁流变传导装置，在磁流变液剪切流场中，加入与剪切方向和磁场方向均垂直的导磁体，改变磁场分布，使之前的近似均匀磁场变为不均匀磁场，以强化局部磁场，由于剪切力与磁场强度成1.5-2次方，所以剪切力会明显增大；另外加入的干扰体改变了流场的分布，使流场更加复杂，增大了阻力；对于平行盘剪切的磁流变液，可以在平行盘的中间放置干扰体，布置的干扰体可以有效地干扰原来磁场磁力线在磁流变液附近的分布情况，强化局部磁场，轮辐状的导磁线可以和轴一起转动，干扰原磁力线的分布情况，提高了磁流变液的抗剪切能力，防止了磁流变液的整体滑移。

附图说明

图1为本发明中磁流变传导装置的剖面结构示意图；

图2为本发明中一个固定架的结构示意图；

图3为本发明中干扰体的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种磁流变传导装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种磁流变传导装置，如图1与图2所示的，其包括由磁性材料制成的壳体1，其中，壳体1的一端设置有动力输入轴2，壳体1的另一端设置有动力输出轴3，动力输入轴2与动力输出轴3位于同一轴线；动力输入轴2上均匀有多个主盘片4，在与多个主盘片4对应的区域设置有一罩体5，上述动力输出轴3与罩体5相连接，罩体5内均匀布置有多个副盘片6，副盘片6通过花键与罩体5相连接，副盘片6与主盘片4为交错排布，副盘片6与相临主盘片4之间设置有干扰体7，罩体5内填充有磁流变液；罩体5与壳体1内腔之间布置有磁场发生器；磁场发生器形成一与传动方向垂直的闭合磁场，动力输入轴2带动主盘片4转动，主盘片4通过磁流变液的剪切力带动副盘片6以及罩体5转动，罩体5带动动力输出轴3转动，进而实现动力的输出。

上述一种磁流变传导装置采用圆盘式结构，该结构与圆柱式磁流变传动装置相比，通过增加传动圆盘数目或减小圆盘内、外径之比可以达到提升传递扭矩的目的；磁流变传导装置在长期使用过程中摩擦件不可避免的会发生磨损现象，本磁流变传导装置主盘片4与输入轴2、副盘片6与罩体5之间均采用花键连接，以便于保养或更换；另外，加入了干扰体7，干扰体7上设置有轮辐状的导磁线16，不仅改变了流场的分布，使流场更为复杂，增大了阻力，而且还可以有效的干扰原来磁场磁力线在磁流变液附近的分布情况，强化局部磁场，从而提高了磁流变液的抗剪切能力，防止了磁流变液的整体滑移。

更进一步的，如图1所示的，上述磁场发生器包括第一固定架8与第二固定架9，第一固定8架设置在壳体1的一端，第二固定架9设置在壳体1的另一端，第一固定架8与第二固定架9之间均匀布置有多个铁芯10，铁芯10上布置有励磁线圈11，铁芯10通过对应销轴18固定在对应固定架上。

而且上述动力输入轴2、动力输出轴3均通过轴承12与壳体1对应处相连接。上述动力输入轴2的端头布置有轴端挡圈13。如图3所示的，上述干扰体7包括内圈14与外圈15，内圈14与外圈15之间布置有导磁线16，导磁线16呈轮辐状布置，导磁线16的一层朝向主盘片4，导磁线16的另一层朝向副盘片6；干扰体7沿主盘片4的长度方向布置。上述主盘片4之间以及副盘片6之间通过对应的轴套17进行轴向定位；干扰体7布置在对应轴套17上。

在使用时，励磁线圈11通电后在壳体1内部形成一个传动方向垂直的闭合磁场，形成的磁力线平行于干扰体7的轴线，罩体5内的磁流变液在磁场的作用下被颗粒化，形成沿磁力线方向的颗粒链，动力输入轴2在电机的带动下开始转动，动力输入轴2带动主盘片4转动，主盘片4通过磁流变液的剪切力带动副盘片6以及罩体5转动，罩体5带动动力输出轴3转动，从而实现了转矩的传递。干扰体7上的导磁线16干扰了主盘片4和副盘片6之间的电磁场分布，使得主盘片4和副盘片6之间的磁流变液性能发生改变，也改变了该区域内流场的流动情况，实现强化局部磁场、提高磁流变液抗剪切能力的目的。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (6)

1.一种磁流变传导装置，其包括由磁性材料制成的壳体，壳体的一端设置有动力输入轴，壳体的另一端设置有动力输出轴，动力输入轴与动力输出轴位于同一轴线；其特征在于，动力输入轴上均匀有多个主盘片，在与多个主盘片对应的区域设置有一罩体，上述动力输出轴与罩体相连接，罩体内均匀布置有多个副盘片，副盘片与主盘片为交错排布，副盘片与相临主盘片之间设置有干扰体，罩体内填充有磁流变液；罩体与壳体内腔之间布置有磁场发生器；磁场发生器形成一与传动方向垂直的闭合磁场，动力输入轴带动主盘片转动，主盘片通过磁流变液的剪切力带动副盘片以及罩体转动，罩体带动动力输出轴转动。

2.根据权利要求1所述的磁流变传导装置，其特征在于，上述磁场发生器包括第一固定架与第二固定架，第一固定架设置在壳体的一端，第二固定架设置在壳体的另一端，第一固定架与第二固定架之间均匀布置有多个铁芯，铁芯上布置有励磁线圈，铁芯通过对应销轴固定在对应固定架上。

3.根据权利要求1所述的磁流变传导装置，其特征在于，上述动力输入轴、动力输出轴均通过轴承与壳体对应处相连接。

4.根据权利要求1所述的磁流变传导装置，其特征在于，上述动力输入轴的端头布置有轴端挡圈。

5.根据权利要求1所述的磁流变传导装置，其特征在于，上述干扰体包括内圈与外圈，内圈与外圈之间布置有导磁线，导磁线呈轮辐状布置，导磁线的一层朝向主盘片，导磁线的另一层朝向副盘片；干扰体沿主盘片的长度方向布置。

6.根据权利要求5所述的磁流变传导装置，其特征在于，上述主盘片之间以及副盘片之间通过对应的轴套进行轴向定位；干扰体布置在对应轴套上。