CN205841652U

CN205841652U - 一种圆柱式磁流变传动装置

Info

Publication number: CN205841652U
Application number: CN201620604891.6U
Authority: CN
Inventors: 公绪波; 赤玉荣; 周坤
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2026-06-21

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱式磁流变传动装置，具体涉及机械传动技术领域。该圆柱式磁流变传动装置，主动轴上胶接导磁套筒，导磁套筒两端分别设置导磁柱结构，通过密封圈将导磁柱结构外的磁流变液密封；导磁套筒中间设置励磁线圈产生磁场，在磁场的作用下，磁流变液剪切应力变化；当主动轴带动导磁导通转动，依靠磁流变液的剪切应力和颗粒链与传动壁面的摩擦实现该传动装置的转矩传递，并可通过调节励磁线圈中的电流，来控制该装置传递的转矩和转速。

Description

一种圆柱式磁流变传动装置

技术领域

本实用新型属于机械传动技术领域，具体涉及一种圆柱式磁流变传动装置。

背景技术

磁流变传动装置是一种以磁流变液为媒介，利用其良好的磁流变效应来实现动力传递的机械传动装置。磁流变液在磁场的作用下，表观粘度增加数个数量级，剪切应力迅速增大，通过控制外加磁场强度，以改变磁流变液的剪切屈服应力，进而调节传递转矩和转速的大小。

现有磁流变传动装置多为圆盘式，如：中国专利申请CN201110041597.0公开了双盘式磁流变离合器，主要包括主动轴、从动轴、主动圆盘、从动圆盘、励磁线圈、导磁外壳、磁流变液，所述主动轴与所述主动圆盘相连，主动圆盘与所述从动圆盘之间注入所述磁流变液，从动圆盘与所述从动轴连接，所述励磁线圈固定在所述导磁外壳内，主动轴带动主动圆盘转动，通过调节励磁线圈的电流，来改变磁流变液的剪切应力，进而调节主动圆盘所传递给从动圆盘的转矩和转速，实现从动轴转矩转速的控制。

不难看出，上述圆盘式磁流变传动装置为单盘结构，其传递转矩能力小；磁流变液的分布容易受到离心力的影响，而高速旋转时，磁流变液会丧失同一性，铁磁性颗粒会从磁流变液中分离出来，对传动装置而言，颗粒分离一方面会导致磁流变传动装置在工作中出现不稳定或者不可预测转矩，另一方面，颗粒的分离会对磁流变液产生磨损、破坏。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可传递较大转矩、磁流变液分布均匀，受离心力影响较小的圆柱式磁流变传动装置。

本实用新型具体采用如下技术方案：

一种圆柱式磁流变传动装置主要包括，主动轴、轴承端盖、从动轴A、轴承、轴承套筒、密封圈、导磁柱套筒、导磁柱结构、从动轴B、导磁套筒、接线孔、线圈骨架、励磁线圈、注液孔、密封圈套筒、磁流变液、垫片、从动轴C；所述主动轴的一端开设键槽，通过单键与电机相连；主动轴两端的轴肩处分别装有所述轴承；靠近主动轴键槽一端的轴承外圈上安装有所述从动轴A；从动轴A的一端开设有4个螺纹孔，通过螺钉和上述螺纹孔将所述轴承端盖安装在所述从动轴A上；从动轴A的另一端为法兰结构，与同具有法兰结构的从动轴B连接；从动轴B的另一端法兰与所述从动轴C的法兰连接，从动轴C的一端开设有键槽，另一端内部安装有轴承，并通过所述轴承套筒进行定位；主动轴上套有所述导磁套筒，导磁套筒与主动轴胶接在一起；导磁套筒中心位置上装有所述线圈骨架，线圈骨架上缠绕所述励磁线圈；主动轴和导磁套筒上开设所述接线孔，励磁线圈穿过所述接线孔与外置电源相接；导磁套筒两端分别装有所述导磁柱结构，并通过导磁柱套筒进行定位，导磁柱结构由滚子、滚子支架、滚子轴、销轴组成；所述滚子支架有两个，分别套在导磁套筒上，滚子支架可在导磁套筒上转动；滚子支架的法兰上有多个孔，每个孔上安装有所述滚子轴；所述滚子开设有中心孔，从该中心孔套在滚子轴上，通过滚子轴安装于两滚子支架中间，滚子可绕滚子轴旋转；滚子轴的一端装有所述销轴；所述导磁套筒、从动轴B、滚子、滚子轴为导磁材料，所述主动轴、滚子支架、从动轴A、从动轴C为非导磁材料；导磁柱结构的两端分别安装有所述密封圈，并通过所述密封圈套筒、线圈套筒和所述垫片进行定位；从动轴2上开设所述注液孔，通过注液孔向两密封圈内注射所述磁流变液。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

上述圆柱式磁流变传动装置采用圆柱式结构，该结构与单圆盘式结构相比，传递转矩能力强；所述圆柱式磁流变传动装置设有导磁柱结构，当主动轴和从动轴之间有相对转动时，滚子在滚子支架的带动下绕主动轴转动的同时能够自转，形成复杂流动，对磁流变液进行搅拌，可降低磁流变液所受离心力的影响，增强磁流变液的均匀性；另外，该结构的滚子与导磁套筒和从动轴2的接近点处磁场强度高且应变速率低，能够实现磁流变效应的挤压增强。

附图说明

图1为一种圆柱式磁流变传动装置结构组成示意图；

图2为一种圆柱式磁流变传动装置主要零部件组成结构图；

图3为导磁柱结构示意图。

其中，1为主动轴 2为轴承端盖 3为从动轴A 4为轴承 5为轴承套筒 6为密封圈 7为导磁柱套筒 8为导磁柱结构 8-1为滚子 8-2为滚子支架 8-3为滚子轴 8-4为销轴 9为从动轴B 10为导磁套筒 11为接线孔 12为线圈骨架 13为励磁线圈 14为线圈套筒 15为注液孔 16为密封圈套筒 17为磁流变液 18为垫片 19为从动轴C。

具体实施方式

下面结合图1-3对本实用新型进行详细说明。

如图1-3所示，一种圆柱式磁流变传动装置主要包括，主动轴1、轴承端盖2、从动轴A 3、轴承4、轴承套筒5、密封圈6、导磁柱套筒7、导磁柱结构8、滚子8-1、滚子支架8-2、滚子轴8-3、销轴8-4、从动轴B 9、导磁套筒10、接线孔11、线圈骨架12、励磁线圈13、线圈套筒14、注液孔15、密封圈套筒16、磁流变液17、垫片18、从动轴C 19；所述主动轴1的一端开设键槽，通过单键与电机相连；主动轴两端轴肩处分别装有所述轴承4；靠近主动轴键槽一端的轴承外圈上安装有所述从动轴A 3；从动轴A的一端开设有4个螺纹孔，所述轴承端盖2通过螺钉和上述螺纹孔安装在从动轴A上；从动轴A的另一端为法兰结构，与同具有法兰结构的所述从动轴B 9连接；从动轴B的另一端法兰与所述从动轴C 19的法兰连接，从动轴C的另一端内安装有轴承4，并通过所述轴承套筒5进行定位；主动轴上套有所述导磁套筒10，导磁套筒与主动轴胶接在一起；导磁套筒中心位置上装有所述线圈骨架12，线圈骨架上缠绕所述励磁线圈13；主动轴和导磁套筒上开设所述接线孔11，励磁线圈穿过所述接线孔与外置电源相接；导磁套筒两端分别装有所述导磁柱结构8，并通过所述导磁柱套筒7进行定位，导磁柱结构由滚子8-1、滚子支架8-2、滚子轴8-3、销轴8-4组成；所述滚子支架8-2有两个，分别套在导磁套筒上，滚子支架可在导磁套筒上转动；滚子支架的法兰上有多个孔，每个孔上安装有所述滚子轴8-3；所述滚子8-1开设有中心孔，并套在滚子轴上，通过滚子轴安装于两滚子支架中间，滚子可绕滚子轴旋转；滚子轴的一端装有所述销轴8-4；为保证磁场强度，减少漏磁，所述导磁套筒、从动轴B、滚子、滚子轴为导磁材料，所述主动轴、滚子支架、从动轴A、从动轴C为非导磁材料；导磁柱结构8的两端别分安装有所述密封圈6，并通过所述密封圈套筒16、线圈套筒14和垫所述片18进行定位；从动轴B上开设所述注液孔15，通过注液孔向两密封圈内注射所述磁流变液17。

上述圆柱式磁流变传动装置，励磁线圈接入电流后能形成沿传动装置径向的工作磁场，形成的磁力线垂直于滚子中心轴，密封圈中的磁流变液在磁场的作用下被磁化，沿磁力线方向形成颗粒链，与电机相接的主动轴带动导磁套筒转动，依靠磁流变液的剪切应力和颗粒链与传动壁面的摩擦实现转矩的传递，可通过调节接入励磁线圈的励磁电流实现对所述圆柱式磁流变传动装置输出转速与转矩进行控制。

上述一种圆柱式磁流变传动装置采用圆柱式结构，该结构与单圆盘式结构相比，能够传递较大转矩；高速旋转时，磁流变液会丧失同一性，铁磁性颗粒会从磁流变液中分离出来，对传动装置而言，颗粒分离一方面会导致磁流变传动装置在工作中出现不稳定或者不可预测转矩，另一方面，颗粒的分离会对磁流变液产生磨损、破坏，所述圆柱式磁流变传动装置设有导磁柱结构，当主动轴和从动轴之间有相对转动时，滚子在滚子支架的带动下绕主动轴转动的同时能够自转，形成复杂流动，对磁流变液进行搅拌，可降低磁流变液所受离心力的影响，增强磁流变液的均匀性；另外，该结构的滚子与导磁套筒和从动轴2的接近点处磁场强度高且应变速率低，能够实现磁流变效应的挤压增强。

Claims

1.一种圆柱式磁流变传动装置，其特征在于，包括主动轴、轴承端盖、从动轴A、轴承、轴承套筒、密封圈、导磁柱套筒、导磁柱结构、从动轴B、导磁套筒、接线孔、线圈骨架、励磁线圈、注液孔、密封圈套筒、磁流变液、垫片、从动轴C；所述主动轴的两端轴肩处装有所述轴承；主动轴一端的轴承外圈上安装有所述从动轴A；从动轴A的一端面上开设有4个螺纹孔，通过螺钉和上述螺纹孔将所述轴承端盖安装在所述从动轴A上；从动轴A的另一端为法兰结构，与同具有法兰结构的从动轴B连接；从动轴B的另一端法兰与所述从动轴C的法兰连接，从动轴C的内部安装有轴承，并通过所述轴承套筒进行定位；主动轴上套有所述导磁套筒，导磁套筒与主动轴胶接在一起；导磁套筒中心位置上装有所述线圈骨架，线圈骨架上缠绕所述励磁线圈；主动轴和导磁套筒上开设所述接线孔，励磁线圈穿过所述接线孔与外置电源相接；导磁套筒两端分别装有所述导磁柱结构，并通过导磁柱套筒进行定位；导磁柱结构的两端别分安装有所述密封圈，并通过所述密封圈套筒、所述线圈套筒和所述垫片进行定位；从动轴2的相应位置上开设所述注液孔，通过注液孔向两密封圈内注射所述磁流变液。

2.如权利要求1所示的一种圆柱式磁流变传动装置，其特征在于，所述导磁柱结构包括滚子、滚子支架、滚子轴、销轴；所述滚子支架有两个，分别套在导磁套筒上，滚子支架可在导磁套筒上转动；滚子支架的法兰上有多个孔，两个滚子支架的的孔一一对应，每对孔上安装有所述滚子轴；所述滚子开设有中心孔，套在滚子轴上，通过滚子轴安装于两滚子支架中间，滚子可绕滚子轴旋转；滚子轴的一端装有所述销轴。

3.如权利要求1所示的一种圆柱式磁流变传动装置，其特征在于，所述导磁套筒、从动轴B、滚子、滚子轴为导磁性材料，所述主动轴、滚子支架、从动轴A、从动轴C为非导磁性材料。