CN204493499U - 一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，包括左壳体、右壳体、外圈、内圈、主动轴、从动轴、圆盘以及摩擦盘，所述主动轴与左壳体固定连接，所述左壳体和右壳体分别通过螺栓与外圈的两侧固定连接，所述内圈位于外圈内侧；所述圆盘位于左壳体、右壳体以及内圈围成的空腔内，所述摩擦盘位于左壳体与圆盘之间，在左壳体内侧的中部对应摩擦盘设有摩擦盘容置槽，在摩擦盘容置槽内设有数个凹槽，在凹槽内设有形状记忆合金驱动器，该形状记忆合金驱动器的两端分别与左壳体和摩擦盘相连。本实用新型能有效避免磁流变离合器因为环境温度的升高导致磁流变液传递效率下降甚至失效，从而满足传动装置在不同温度环境下的工作需要。

Description

一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器

技术领域

本实用新型涉及汽车离合器技术领域，尤其涉及一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器。

背景技术

磁流变液是由磁性颗粒、基础液、添加剂组成的一种新型材料。在零磁场下，呈牛顿流体；在外加磁场作用下，其流变特性发生急剧变化，即磁流变液可在瞬间由液态变成固态，其粘度陡然增大以至失去流动性而产生一定的抗剪切屈服应力，屈服应力可由外加磁场连续控制，这种控制的反应时间是以毫秒计算。利用磁流变液的这种特性可制成磁流变离合器、制动器、阻尼器等磁流变器件。

由于磁流变器件具有结构简单、响应速度快、自动控制、无级变速等特点，因此对磁流变液在磁流变器件的研究越来越多。但是温度对磁流变液的影响较大，随着温度的升高，磁流变液的粘度变化非常大，而且体积也会随之变化。磁流变离合器会因为环境温度的升高导致磁流变液传递效率下降甚至失效，不能满足传动装置在不同温度环境下的工作需要，而形状记忆合金辅助传动磁流变离合器可以弥补这一缺陷。

中国专利CN 100443758C公开了一种磁流变液风扇离合器，其励磁线圈沿内圈周向环绕，越靠近圆盘边缘部分受磁流变效应越大，磁流变效应分布不均匀；中国专利CN 102312939 A公开了一种磁流变液风扇离合器，其励磁线圈位于圆盘右侧，圆盘右侧中部产生的磁流变效应最大，磁流变效应分布不均匀。中国专利CN 103277471 A公开了一种磁流变液和记忆合金交替传动装置，该传动装置利用形状记忆合金弹簧可在高温条件下实现磁流变液和形状记忆合金交替协同传动。但是形状记忆合金弹簧感知的是气流的温度并不是磁流变液的温度，这不能准确的补偿因温度升高而磁流变传动降低的效率。中国专利CN 1210509C公开了一种离心式磁流变液离合器，利用通电下产生的磁流变效应和滑块离心力的作用输出转矩。中国专利CN 101718314 B公布了一种球形磁流变液离合器，该球形磁流变液离合器可以改变输入轴和输出轴夹角的大小。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于怎样解决磁流变离合器因为环境温度的升高导致磁流变液传递效率下降甚至失效，不能满足传动装置在不同温度环境下的工作需要的问题，提供一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，包括左壳体、右壳体、外圈、内圈、主动轴、从动轴、圆盘以及摩擦盘，所述主动轴与左壳体固定连接，所述左壳体和右壳体分别通过螺栓与外圈的两侧固定连接，所述内圈位于外圈内侧，并由左壳体和右壳体夹紧固定；所述左壳体、右壳体、外圈以及内圈之间形成有线槽，在线槽内设有第一励磁线圈；所述圆盘位于左壳体、右壳体以及内圈围成的空腔内，且与左壳体、右壳体以及内圈之间均具有间隙并形成磁流变液腔，在该磁流变液腔内填充有磁流变液，从动轴穿过右壳体后与圆盘固定连接；所述摩擦盘位于左壳体与圆盘之间，且摩擦盘的厚度大于左壳体与圆盘之间的间隙，该摩擦盘上具有数个导液孔，在左壳体内侧的中部对应摩擦盘设有摩擦盘容置槽，该容置槽的深度大于摩擦盘的厚度；其特征在于：在摩擦盘容置槽内设有数个凹槽，在凹槽内设有形状记忆合金驱动器，所述记忆合金驱动器由钢丝弹簧和套设在钢丝弹簧上的形状记忆合金弹簧构成，该形状记忆合金驱动器的两端分别与左壳体和摩擦盘相连。

进一步地，在右壳体的外侧设有一环形槽，在该环形槽内设有第二励磁线圈；该环形槽由呈环形的右侧盖进行封闭；在环形槽的底部还嵌入式设置有隔磁环。

进一步地，所述摩擦盘的边缘设有四个矩形齿，所述矩形齿绕摩擦盘一周均匀分布；在摩擦盘容置槽的侧壁上对应矩形齿设有矩形槽，且矩形槽的深度大于摩擦盘的厚度。

进一步地，所述右壳体外侧具有一与之同轴心线的轴管，从动轴从该轴管伸入右壳体内；所述从动轴通过两轴承与轴管相连，在两轴承之间设有一套管，所述套管与两轴承的外圈紧贴，在外侧轴承的外侧设有弹性挡圈，所述弹性挡圈与从动轴卡接在一起；在轴管的端部设有将其封闭的端盖，且该端盖与外侧轴承的外圈紧贴。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、右壳体上设置第二励磁线圈，增大了磁流变液产生磁流变效应的有效长度，提高了传动效率。

2、摩擦盘设有12个导液孔，使得磁流变液在左壳体空腔和工作腔中循环流动，并有利于磁性颗粒的分散和磁流变液温度的均匀分布，形状记忆合金能够真实的感知磁流变液工作时的温度。

3、左壳体空腔中设置有形状记忆合金驱动器和摩擦盘，离合器在工作过程中，磁流变液温度升高，磁流变液传动效率降低；而形状记忆合金驱动器推动摩擦盘与圆盘结合并产生摩擦转矩，补偿磁流变液因温度升高而失效的转矩；离合器停止工作时，磁流变液温度降低，形状记忆合金驱动器拉动摩擦盘回位，辅助传动消失；从而有效避免磁流变离合器因为环境温度的升高导致磁流变液传递效率下降甚至失效，以确保磁流变液的传递效率；并能满足传动装置在不同温度环境下的工作需要

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为左壳体的右视图。

图3为摩擦盘的左视图。

图4为形状记忆合金驱动器结构示意图。

图1中：1—左壳体，2—右壳体，3—外圈，4—内圈，5—主动轴，6—从动轴，7—圆盘，8—摩擦盘，9—第一励磁线圈，10—导液孔，11—形状记忆合金驱动器，111—钢丝弹簧，112—形状记忆合金弹簧，12—第二励磁线圈，13—右侧盖，14—隔磁环，15—轴管，16—轴承，17—套管，18—弹性挡圈，19—端盖，20—碳刷滑环。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1至图4，一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，包括左壳体1、右壳体2、外圈3、内圈4、主动轴5、从动轴6、圆盘7以及摩擦盘8。所述主动轴5与左壳体1固定连接，在主动轴5上设有碳刷滑环20，便于外电源的接入。所述左壳体1和右壳体2分别通过螺栓与外圈3的两侧固定连接，所述内圈4位于外圈3内侧，并由左壳体1和右壳体2夹紧固定。所述左壳体1、右壳体2、外圈3以及内圈4之间形成有线槽，在线槽内设有第一励磁线圈9；在左壳体1和右壳体2上均设有导线引出孔，以便于将第一励磁线圈9的导线引出，从而使励磁线圈在通电后产生磁场。

所述圆盘7位于左壳体1、右壳体2以及内圈4围成的空腔内，且与左壳体1、右壳体2以及内圈4之间均具有间隙并形成磁流变液腔，在该磁流变液腔内填充有磁流变液，从动轴6穿过右壳体2后与圆盘7固定连接；在右壳体2上设有注液孔，以便于磁流变液的注入，该注液孔通过螺栓进行封闭。具体实施时，所述右壳体2外侧具有一与之同轴心线的轴管15，从动轴6从该轴管15伸入右壳体2内。所述从动轴6通过两轴承16与轴管15相连，该轴承16采用圆锥滚子轴承；通过轴承16实现从动轴6的径向定位。在两轴承16之间设有一套管17，所述套管17与两轴承16的外圈3紧贴，在外侧轴承16的外侧设有弹性挡圈18，所述弹性挡圈18与从动轴6卡接在一起；在轴管15的端部设有将其封闭的端盖19，且该端盖19与外侧轴承16的外圈3紧贴；从而通过弹性挡圈18和端盖19实现轴承16及从动轴6的轴向定位。

所述摩擦盘8位于左壳体1与圆盘7之间，摩擦盘8的厚度大于左壳体1与圆盘7之间的间隙，该摩擦盘8上具有数个导液孔10，实际加工时，导液孔10为12个，从而使磁流变液可在空腔和工作腔中循环流动，使得磁流变液温度分布均匀，也有利于磁性颗粒的分散。在左壳体1内侧的中部对应摩擦盘8设有摩擦盘8容置槽，该容置槽的深度大于摩擦盘8的厚度；这样从而避免摩擦盘8能够从容置槽中脱离。所述摩擦盘8的边缘设有四个矩形齿，所述矩形齿绕摩擦盘8一周均匀分布；在摩擦盘8容置槽的侧壁上对应矩形齿设有矩形槽，且矩形槽的深度大于摩擦盘8的厚度；摩擦盘8矩形齿和左壳体1上的矩形槽相配合，实现摩擦盘8在左壳体1的带动下同步转动。

在摩擦盘8容置槽内设有数个凹槽，在（每个）凹槽内（均）设有形状记忆合金驱动器11，具体实施是，所述凹槽为5个，每个凹槽内均设有一记忆合金驱动器。所述记忆合金驱动器由钢丝弹簧111和套设在钢丝弹簧111上的形状记忆合金弹簧112构成，且钢丝弹簧111和形状记忆合金弹簧112的长度相等。该形状记忆合金驱动器11的两端分别与左壳体1和摩擦盘8相连；在形状记忆合金驱动器11的作用下，摩擦盘8矩形齿可沿矩形槽轴向滑动。形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的合金材料；形状记忆合金在高温下加工定形，冷却至低温时使之产生残余变形，当温度升高后，低温下所产生的残余变形消失，这时形状记忆合金又恢复成高温时的形状；形状记忆合金在恢复形状的过程中受到外加约束就会产生一个很大的回复力，因此利用这种特性制成形状记忆合金弹簧112，稳定性更好。该离合器在工作过程中，磁流变液温度升高，磁流变液传动效率降低；而形状记忆合金驱动器11推动摩擦盘8与圆盘7结合并产生摩擦转矩，补偿磁流变液因温度升高而失效的转矩；离合器停止工作时，磁流变液温度降低，形状记忆合金驱动器11拉动摩擦盘8回位，辅助传动消失。

在右壳体2的外侧设有一环形槽，在该环形槽内设有第二励磁线圈12；从而增大了产生磁流变效应的有效长度，提高了传动效率。该环形槽由呈环形的右侧盖13进行封闭；在右侧盖13上也设有导线引出孔，从而便于第二励磁线圈12的导线引出。隔磁环14嵌入式设置在环形槽的底部，这样便于磁场通过工作间隙。

在装配过程中，第一励磁线圈9和第二励磁线圈12的导线通过导线引出孔后接入和接出并与碳刷滑环20相连接。

工作过程中，励磁线圈通电，形状记忆合金辅助传动磁流变离合器工作，磁流变液温度升高，磁流变传动的效率降低；而形状记忆合金感知温度，形状记忆合金驱动器11轴向伸长推动摩擦盘8，摩擦盘8与圆盘7结合产生摩擦转矩，补偿磁流变液因温度升高而损失的效率，温度越高摩擦转矩越大。离合器停止工作，磁流变液温度降低，形状记忆合金驱动器11拉动摩擦盘8回位。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，包括左壳体、右壳体、外圈、内圈、主动轴、从动轴、圆盘以及摩擦盘，所述主动轴与左壳体固定连接，所述左壳体和右壳体分别通过螺栓与外圈的两侧固定连接，所述内圈位于外圈内侧，并由左壳体和右壳体夹紧固定；所述左壳体、右壳体、外圈以及内圈之间形成有线槽，在线槽内设有第一励磁线圈；所述圆盘位于左壳体、右壳体以及内圈围成的空腔内，且与左壳体、右壳体以及内圈之间均具有间隙并形成磁流变液腔，在该磁流变液腔内填充有磁流变液，从动轴穿过右壳体后与圆盘固定连接；所述摩擦盘位于左壳体与圆盘之间，且摩擦盘的厚度大于左壳体与圆盘之间的间隙，该摩擦盘上具有数个导液孔，在左壳体内侧的中部对应摩擦盘设有摩擦盘容置槽，该容置槽的深度大于摩擦盘的厚度；其特征在于：在摩擦盘容置槽内设有数个凹槽，在凹槽内设有形状记忆合金驱动器，所述记忆合金驱动器由钢丝弹簧和套设在钢丝弹簧上的形状记忆合金弹簧构成，该形状记忆合金驱动器的两端分别与左壳体和摩擦盘相连。

2.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，其特征在于：在右壳体的外侧设有一环形槽，在该环形槽内设有第二励磁线圈；该环形槽由呈环形的右侧盖进行封闭；在环形槽的底部还嵌入式设置有隔磁环。

3.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，其特征在于：所述摩擦盘的边缘设有四个矩形齿，所述矩形齿绕摩擦盘一周均匀分布；在摩擦盘容置槽的侧壁上对应矩形齿设有矩形槽，且矩形槽的深度大于摩擦盘的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种形状记忆合金辅助传动磁流变离合器，其特征在于：所述右壳体外侧具有一与之同轴心线的轴管，从动轴从该轴管伸入右壳体内；所述从动轴通过两轴承与轴管相连，在两轴承之间设有一套管，所述套管与两轴承的外圈紧贴，在外侧轴承的外侧设有弹性挡圈，所述弹性挡圈与从动轴卡接在一起；在轴管的端部设有将其封闭的端盖，且该端盖与外侧轴承的外圈紧贴。