CN107228167A - 磁流变弹性脂剪切直动‑剪切旋转的带传动张紧吸振器 - Google Patents

磁流变弹性脂剪切直动‑剪切旋转的带传动张紧吸振器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及磁流变弹性脂剪切直动‑剪切旋转的带传动张紧吸振器。该张紧吸振器包括壳体、卡销、齿形密封圈、空气补偿器、压电振子、磁流变弹性脂、隔离圈、电磁线圈、活塞、活塞杆、密封圈、轴盖、螺栓、张紧轮。壳体、轴盖通过螺栓连接形成一个腔室，活塞杆与张紧轮通过铰链形成转动副，活塞与壳体之间有2mm的间隙，活塞杆与轴盖之间通过密封圈配合将腔室密封，磁流变弹性脂充满于此密封腔室，空气补偿器设在密封腔室内部壳体内底面上，压电振子设在空气补偿器内壁，活塞开有凹槽，电磁线圈绕在此凹槽中，通过隔离圈将电磁线圈与磁流变弹性脂隔离；壳体开有轴孔与弧槽，卡销与弧槽形成滑动副，磁流变弹性脂充满于弧槽，并通过齿形密封圈密封。

Description

磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器
技术领域
本发明涉及带传动张紧吸振器，尤其是涉及磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器。
背景技术
传动带是由较柔软的橡胶或其他高分子材料制成，而且带传动装置本身是大跨度的结构，所以其工作时会产生人们所不期望的横向振动，不仅产生了噪音，而且影响了传动精度，加速了传动带的疲劳磨损，从而减少带的使用寿命。特别是近年来，机械加工行业和汽车工业的迅猛发展，对电机及其传动装置传动的平稳性、安静性和精确性提出了更高的要求。发动机中的皮带驱动系统是汽车中的重要传动部件，其工作质量的优劣直接影响发动机及其整车运行的平稳性。桑塔纳汽车维修中心统计显示由于传动带而引起的故障占整个维修记录的15.9％，皮带故障的根源是振动和发热引起老化和磨损，因此带传动减振研究引起流各国学者深入研究。
如果有一种带传动减振器具有以下功能：即可以通过改变自身参数对带传动系统进行张紧调节，也可以吸收大部分引起带振动的能量，进而对带进行减振(即具有张紧、吸振的功能)，并且不需要外部提供能量，自身能利用所吸收的引起带振动的能量作为自身的输入能量，这将对带减振具有一定的应用意义。
磁流变吸振器的工作介质为磁流变材料，它的流动特性可在外加磁场的作用下发生改变。当外加磁场作用于磁流变材料，它将由液态特性转化为类固态特性；当外加磁场消失时，它会迅速由类固态向液态发生转化。这样磁流变吸振器阻尼力的大小即可通过磁场的变化来控制。
磁流变材料的本构关系通常用宾汉塑性模型来表示，其数学表述为：
式中τ0(H)为外加磁场引起的剪切屈服应力；H为外加磁场的磁场强度；η为塑性粘度，是剪切屈服应力与剪切应变的比值；为剪切速率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够可以通过改变自身参数对带传动系统进行张紧调节，也可以吸收大部分引起带振动的能量，进而对带进行减振(即具有张紧、吸振的功能)，并能够将吸收的能量通过压电振子的压电效应激发的电流改变外加磁场强度来控制磁流变弹性脂的流变特性，进而改变吸振器自身的固有频率对带传动系统进行减振的磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器。
为了有效的实现磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器如上所述的优点，本发明是按如下方式来实现的：该张紧吸振器是由壳体，卡销，齿形密封圈，空气补偿器，压电振子，磁流变弹性脂，隔离圈，电磁线圈，活塞，活塞杆，密封圈，轴盖，螺栓，张紧轮组成。壳体、轴盖通过螺栓连接形成一个腔室，活塞杆与活塞固连，活塞杆与张紧轮通过铰链形成转动副，活塞外壁与壳体内壁之间具有一个2mm的间隙，活塞杆与轴盖之间通过密封圈配合将腔室密封，磁流变弹性脂充满于此密封腔室，空气补偿器设在密封腔室内部壳体内底面上，压电振子设在空气补偿器内壁，活塞开有凹槽，电磁线圈绕在此凹槽中，并通过隔离圈将电磁线圈与磁流变弹性脂隔离；壳体开有轴孔与弧槽，磁流变弹性脂充满于弧槽，并通过齿形密封圈密封，卡销与弧槽形成滑动副，卡槽弧端开有通弧槽。
本发明所述的磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器的积极效果在于：由于磁流变材料具有耗能低的优点，因此该张紧吸振器引入了压电振子，通过张紧轮的振动带动空气补偿器的振动，由于压电振子安装在空气补偿器内壁，进而带动压电振子的振动发生压电效应产生电流使得磁流变弹性脂发生流变效应，该吸振器实现了能量自供应功能。
附图说明
图1为本发明磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器的结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
图1中，本发明磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器，该张紧吸振器是由壳体1、卡销3、齿形密封圈4、空气补偿器6、压电振子7、磁流变弹性脂8、隔离圈9、电磁线圈10、活塞11、活塞杆13、密封圈14、轴盖15、螺栓16、张紧轮18组成。壳体1、轴盖15通过螺栓16连接形成一个腔室，活塞杆13与活塞11固连，活塞杆13与张紧轮18通过铰链17形成转动副，活塞11外壁与壳体1内壁之间具有一个2mm的间隙，活塞杆13与轴盖15之间通过密封圈14配合将腔室密封，磁流变弹性脂8充满于此密封腔室，空气补偿器6设在密封腔室内部壳体1内底面上，压电振子7设在空气补偿器6内壁，活塞11开有凹槽，电磁线圈10绕在此凹槽中，并通过隔离圈9将电磁线圈10与磁流变弹性脂8隔离；壳体1开有轴孔2与弧槽，磁流变弹性脂8充满于弧槽，并通过齿形密封圈4密封，卡销3与弧槽形成滑动副，卡槽3弧端开有通弧槽5。
由于磁流变材料具有耗能低的优点，因此该张紧吸振器引入了压电振子7，通过张紧轮18的振动带动空气补偿器6的振动，由于压电振子7安装在空气补偿器6内壁，进而带动压电振子7的振动发生压电效应产生电流，通入电磁线圈10，在活塞11、磁流变弹性脂8、壳体1之间产生磁场12，使得磁流变弹性脂8发生流变效应，该张紧吸振器实现了能量自供应功能。
由图1结构可知该张紧吸振器工作时，活塞11剪切磁流变弹性脂8移动，磁流变弹性脂8通过活塞11外壁与壳体1内壁之间的一个2mm的间隙；卡销3剪切磁流变弹性脂8转动，磁流变弹性脂8通过通弧槽5。

Claims (1)

1.磁流变弹性脂剪切直动-剪切旋转的带传动张紧吸振器，该张紧吸振器是由壳体、卡销、齿形密封圈、空气补偿器、压电振子、磁流变弹性脂、隔离圈、电磁线圈、活塞、活塞杆、密封圈、轴盖、螺栓、张紧轮组成；其特征在于：所述壳体(1)、轴盖(15)通过螺栓(16)连接形成一个腔室，所述活塞杆(13)与活塞(11)固连，活塞杆(13)与张紧轮(18)通过铰链(17)形成转动副，所述活塞(11)外壁与壳体(1)内壁之间具有一个2mm的间隙，所述活塞杆(13)与轴盖(15)之间通过密封圈(14)配合将腔室密封，磁流变弹性脂(8)充满于此密封腔室，所述空气补偿器(6)设在密封腔室内部壳体(1)内底面上，压电振子(7)设在空气补偿器(6)内壁，所述活塞(11)开有凹槽，电磁线圈(10)绕在此凹槽中，并通过隔离圈(9)将电磁线圈(10)与磁流变弹性脂(8)隔离；所述壳体(1)开有轴孔(2)与弧槽，磁流变弹性脂(8)充满于弧槽，并通过齿形密封圈(4)密封，卡销(3)与弧槽形成滑动副，所述卡槽(3)弧端开有通弧槽(5)。
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CN112987508A (zh) * 2021-03-04 2021-06-18 长鑫存储技术有限公司 振动衰减结构及曝光装置

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