CN205479006U

CN205479006U - 混合波纹式磁流变联轴器

Info

Publication number: CN205479006U
Application number: CN201620144546.9U
Authority: CN
Inventors: 王贡献; 张隆; 孙辉; 王洋洋; 张扬
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2026-02-26

Abstract

本实用新型涉及一种混合波纹式磁流变联轴器，包括输入轴、半联轴器和转筒，半联轴器套在输入轴的一端，转筒套在半联轴器和输入轴上，转筒两端封闭且与输入轴连接，输入轴、半联轴器和转筒围成密封的磁流变液腔，磁流变液腔内两端各设有一对关于轴向对称的励磁线圈，磁流变液腔内输入轴上设有若干个沿轴向均匀布置的主制动片、半联轴器上设有若干个沿轴向均匀布置的从制动片，主制动片和从制动片交替设置形成曲路间隙，磁流变液腔内半联轴器与从制动片的外圆呈相同的波纹状且与转筒内壁存在一定的间隙，磁流变液腔内充满磁流变液。该磁流变联轴器体积小、稳定性好、适合高速重载的工作场合。

Description

混合波纹式磁流变联轴器

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变联轴器，具体涉及一种混合波纹式磁流变联轴器。

背景技术

磁流变液是一种极具发展前途和工程应用价值的智能材料，性能良好的磁流变液在磁场的作用下能产生明显的磁流变效应，即在液态和固态之间进行快速可逆的转化，这种转化是在毫秒级的时间内完成的，在该过程中，磁流变液的粘度保持连续、无级的变化，整个转化过程极快且可控，能耗极小，可实现实时主动控制。由于磁流变液的粘性连续可控，并且控制响应迅速，人们设计出了拆卸简便、可控性强的磁流变联轴器。

目前圆筒式与圆盘式磁流变联轴器应用较广。其中，圆筒式磁流变联轴器的主动轴与主动圆柱相连，从动轴与圆筒相连，圆筒与主动圆柱间构成磁流变液腔，励磁线圈缠绕在圆筒中部，为了达到很好的传递扭矩的效果，这种磁流变联轴器需要一定的轴向长度，因此重量大、传输效率低，不适合大扭矩的传递。圆盘式磁流变联轴器的主动轴与若干个平行的平面盘片相连，平面盘片之间密封并充满磁流变液，励磁线圈缠绕在平面盘片径向，为了达到很好的传递扭矩的效果，这种磁流变联轴器需要一定的径向长度，因此体积大、径向稳定性差，不适合高速场合。总体来说，目前广泛应用的磁流变联轴器普遍不适合高速重载的工作场合。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混合波纹式磁流变联轴器，该磁流变联轴器体积小、稳定性好、适合高速重载的工作场合。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种混合波纹式磁流变联轴器，包括输入轴、半联轴器和转筒，半联轴器套在输入轴的一端，转筒套在半联轴器和输入轴上，转筒两端封闭且与输入轴连接，输入轴、半联轴器和转筒围成密封的磁流变液腔，磁流变液腔内两端各设有一对关于轴向对称的励磁线圈，磁流变液腔内输入轴上设有若干个沿轴向均匀布置的主制动片、半联轴器上设有若干个沿轴向均匀布置的从制动片，主制动片和从制动片交替设置形成曲路间隙，磁流变液腔内半联轴器与从制动片的外圆呈相同的波纹状且与转筒内壁存在一定的间隙，磁流变液腔内充满磁流变液。

进一步地，相邻主制动片和从制动片之间的间隙为0.5~0.8mm。

进一步地，输入轴上每两个相邻主制动片之间都设有一个第一垫片，输入轴通过花键与主制动片和第一垫片连接，半联轴器上每两个相邻从制动片之间都设有一个第二垫片，半联轴器通过销与从制动片和第二垫片连接，第二垫片与半联轴器以及从制动片的外圆呈相同的波纹状。

进一步地，转筒两端分别固定连接有第一透盖和第二透盖，输入轴通过键与第一透盖连接，输入轴与半联轴器之间设有第一轴承，半联轴器与第二透盖之间设有第二轴承，磁流变液腔外半联轴器上设有密封端盖。

进一步地，第一轴承和第二轴承均为密封轴承，转筒与第一透盖和第二透盖之间分别设有密封垫片。

进一步地，密封垫片、密封端盖、位于两端的第二垫片、所有的第一垫片均为隔磁材料。

进一步地，励磁线圈分别内嵌在第一透盖与转筒形成的凹槽以及第二透盖与转筒形成的凹槽内。

本实用新型的有益效果是：

1.该磁流变联轴器的输入模块（输入轴、转筒和主制动片）与输出模块（半联轴器和从制动片）既有径向接触又有轴向接触，接触面积大，因此不必设置较大尺寸的轴向和径向，体积小、稳定性好；给励磁线圈通入可控电流，（当电源输出电流为一个较大的固定值时）这对励磁线圈之间会形成沿着轴向分布的磁场，磁流变液被磁化形成磁链传递扭矩，半联轴器与从制动片的外圆与转筒内壁之间呈波纹状的磁流变液腔，使得部分磁链是通过挤压而不是拉伸来传递力矩，这使得当外界负载超过临界扭矩值时会产生良好的阻尼效应，吸收大量冲击能量，对起重机等大型工程机械能够进行有效的过载保护，当励磁线圈不通电时，波纹状的磁流变液腔可以减小主动轴的转动阻尼，使磁流变联轴器的可控扭矩范围增大，响应速度提升，稳定性增强，可以适合高速重载的工作场合。

2.第一垫片和第二垫片使主制动片和从制动片隔开一定的距离形成曲路间隙，既起到了定位了作用，又便于安装。

3.转筒两端分别通过第一透盖和第二透盖封闭，输入轴通过键带动第一透盖、转筒和第二透盖同步运动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的剖视图（由于是轴对称结构所以省去轴线以下部分）。

图2是图1中A-A的剖视图（由于是轴对称结构所以省去轴线以右部分）。

图中：1-半联轴器；2-第一轴承；3-第二轴承；4-密封端盖；5-第二透盖；6-励磁线圈；7-第二垫片（导磁）；8-转筒；9-磁流变液腔；10-从制动片；11-密封垫片；12-第二垫片（隔磁）；13-第一透盖；14-曲路间隙；15-主制动片；16-第一垫片；17-输入轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示，一种混合波纹式磁流变联轴器，包括输入轴17、半联轴器1和转筒8，半联轴器1套在输入轴17的一端，转筒8套在半联轴器1和输入轴17上，转筒8两端封闭且与输入轴17连接，输入轴17、半联轴器1和转筒8围成密封的磁流变液腔9，磁流变液腔9内两端各设有一对关于轴向对称的励磁线圈6，磁流变液腔9内输入轴17上设有若干个沿轴向均匀布置的主制动片15、半联轴器1上设有若干个沿轴向均匀布置的从制动片10，主制动片15和从制动片10交替设置形成曲路间隙14，磁流变液腔9内半联轴器1与从制动片10的外圆呈相同的波纹状且与转筒8内壁存在一定的间隙，磁流变液腔9内充满磁流变液。

该磁流变联轴器的输入模块（输入轴17、转筒8和主制动片15）与输出模块（半联轴器1和从制动片10）既有径向接触又有轴向接触，接触面积大，因此不必设置较大尺寸的轴向和径向，体积小、稳定性好；给励磁线圈6通入可控电流，（当电源输出电流为一个较大的固定值时）这对励磁线圈6之间会形成沿着轴向分布的磁场，磁流变液被磁化形成磁链传递扭矩，半联轴器1与从制动片10的外圆与转筒8内壁之间呈波纹状的磁流变液腔9，使得部分磁链是通过挤压而不是拉伸来传递力矩，这使得当外界负载超过临界扭矩值时会产生良好的阻尼效应，吸收大量冲击能量，对起重机等大型工程机械能够进行有效的过载保护，当励磁线圈6不通电时，波纹状的磁流变液腔9可以减小主动轴的转动阻尼，使磁流变联轴器的可控扭矩范围增大，响应速度提升，稳定性增强，可以适合高速重载的工作场合。

如图1所示，在本实施例中，输入轴17上每两个相邻主制动片15之间都设有一个第一垫片16，输入轴17通过花键与主制动片15和第一垫片16连接，半联轴器1上每两个相邻从制动片10之间都设有一个第二垫片（7和12），半联轴器1通过销与从制动片10和第二垫片（7和12）连接，第二垫片（7和12）与半联轴器1以及从制动片10的外圆呈相同的波纹状。第一垫片16和第二垫片（7和12）使主制动片15和从制动片10隔开一定的距离形成曲路间隙14，既起到了定位了作用，又便于安装。

在本实施例中，相邻主制动片15和从制动片10之间的间隙为0.5~0.8mm。

如图1所示，在本实施例中，转筒8两端分别固定连接（通过螺栓）有第一透盖13和第二透盖5，输入轴17通过键与第一透盖13连接，输入轴17与半联轴器1之间设有第一轴承2，半联轴器1与第二透盖5之间设有第二轴承3，磁流变液腔9外半联轴器1上设有密封端盖4。转筒8两端分别通过第一透盖13和第二透盖5封闭，输入轴17通过键带动第一透盖13、转筒8和第二透盖5同步运动。

在本实施例中，第一轴承2和第二轴承3均为密封轴承，转筒8与第一透盖13和第二透盖5之间分别设有密封垫片11。密封垫片11、密封端盖4、位于两端的第二垫片12、所有的第一垫片16均为隔磁材料。

如图1所示，在本实施例中，励磁线圈6分别内嵌在第一透盖13与转筒8形成的凹槽以及第二透盖5与转筒8形成的凹槽内。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：包括输入轴、半联轴器和转筒，半联轴器套在输入轴的一端，转筒套在半联轴器和输入轴上，转筒两端封闭且与输入轴连接，输入轴、半联轴器和转筒围成密封的磁流变液腔，磁流变液腔内两端各设有一对关于轴向对称的励磁线圈，磁流变液腔内输入轴上设有若干个沿轴向均匀布置的主制动片、半联轴器上设有若干个沿轴向均匀布置的从制动片，主制动片和从制动片交替设置形成曲路间隙，磁流变液腔内半联轴器与从制动片的外圆呈相同的波纹状且与转筒内壁存在一定的间隙，磁流变液腔内充满磁流变液。

2.如权利要求1所述的混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：相邻主制动片和从制动片之间的间隙为0.5~0.8mm。

3.如权利要求1所述的混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：输入轴上每两个相邻主制动片之间都设有一个第一垫片，输入轴通过花键与主制动片和第一垫片连接，半联轴器上每两个相邻从制动片之间都设有一个第二垫片，半联轴器通过销与从制动片和第二垫片连接，第二垫片与半联轴器以及从制动片的外圆呈相同的波纹状。

4.如权利要求3所述的混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：转筒两端分别固定连接有第一透盖和第二透盖，输入轴通过键与第一透盖连接，输入轴与半联轴器之间设有第一轴承，半联轴器与第二透盖之间设有第二轴承，磁流变液腔外半联轴器上设有密封端盖。

5.如权利要求4所述的混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：第一轴承和第二轴承均为密封轴承，转筒与第一透盖和第二透盖之间分别设有密封垫片。

6.如权利要求5所述的混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：密封垫片、密封端盖、位于两端的第二垫片、所有的第一垫片均为隔磁材料。

7.如权利要求4所述的混合波纹式磁流变联轴器，其特征在于：励磁线圈分别内嵌在第一透盖与转筒形成的凹槽以及第二透盖与转筒形成的凹槽内。