CN206682213U - 一种汽车磁流变转向阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车磁流变转向阻尼器，主要由阻尼器缸体、阻尼器转子、转子套筒、阻尼器端盖、励磁线圈、转向输出轴、齿轮及轴承等组成。阻尼器转子置于转子套筒内，转子右端部与小齿轮连接，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与汽车转向输出轴连接。汽车转向输出轴旋转时带动大齿轮转动，与之啮合的小齿轮和阻尼器转子也随之旋转；车载控制器接收来自感应系统的信号，控制励磁线圈电流启停。改变双励磁线圈通电大小和方向时，可在液流通道内产生可控磁场，形成可控转矩，阻碍转子转动，从而抑制汽车前轮摆振。相互啮合的小齿轮和大齿轮可有效提高转矩大小，无需额外设置转矩放大器。本实用新型非常适合应用于汽车转向系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种汽车磁流变转向阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器是基于磁流变液可控特性的一种新型半主动阻尼器件，该器件可以对运动产生阻力，并用来耗散运动的能量，在其工作范围内拥有响应速度快、结构简单、体积小、容易控制和能耗低等优点，是一种理想的隔振、抗震装置，在建筑、机械、军工等方面具有广泛应用前景。
随着汽车工业的迅速发展以及道路交通条件的改善，汽车被设计的越来越轻量化和高速化，但当汽车在道路上高速行驶超过某一临界速度或有外界干扰(如道路颠簸、车轮震颤、胎面磨损等)时，方向盘会出现明显的回转运动和打手现象，即转向轮摆振现象，如果此现象一直存在容易使驾驶员产生疲劳，严重影响汽车的行驶安全，且长时间会引起零件磨损减少汽车使用年限。
磁流变液的问世给解决上述难题带来了新的思路，磁流变液在磁场作用下的流变特性是瞬间可逆的，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。磁流变液在磁场作用下，流经液流通道的磁流变液的屈服强度发生变化，从而输出阻尼力，并可以通过控制磁场强度来改变磁流变液的剪切屈服强度，实现磁流变阻尼器的阻尼力的无级调。将磁流变液阻尼器应用于汽车转向轴时，可以有效发挥减振作用，因此设计一种用于抑制汽车前轮摆振的转向阻尼器具有广阔的应用前景。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种汽车磁流变转向阻尼器，来解决汽车前轮摆振现象。本实用新型磁流变转向阻尼器产生的转矩可以有效降低转向系统的转向速度，从而减小振动。与方向盘连接在一起的感应系统能够检测到方向盘的运动状态,并生成信号传输到车载控制器中，车载控制器对此信号进行算法分析并处理，判断此时汽车的行驶状态，根据算法的处理结果向执行机构和磁流变转向阻尼器发送控制信号，控制执行机构运动和调节励磁线圈中电流的大小和方向,从而改变阻尼器中产生的阻尼力。当驾驶员无转向动作时，转向输出轴可以获得较大的转向阻尼，以便减小汽车振动；当驾驶员转向时，转向输出轴可以获得较小的转向阻尼,以便驾驶员更容易执行转向动作。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：左轴承端盖(1)、阻尼器缸体(2)、左轴承(3)、励磁线圈Ⅰ(4)、阻尼器转子(5)、转子套筒(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、右轴承(8)、右轴承端盖(9)、轴套(10)、小齿轮(11)、螺母(12)、阻尼器端盖(13)、转向输出轴(14)、输出轴轴承端盖(15)、输出轴轴承(16)以及大齿轮(17)；左轴承端盖(1)与转子套筒(6)及阻尼器缸体(2)分别通过螺钉紧固连接；左轴承端盖(1)中间加工有圆形通孔，阻尼器转子(5)左端转轴外圆周表面与左轴承端盖(1)圆形通孔内表面间隙配合；阻尼器缸体(2)与阻尼器端盖(13)通过螺钉紧固连接；右轴承端盖(9)与转子套筒(6)通过螺钉紧固连接；右轴承端盖(9)中间加工有圆形通孔，阻尼器转子(5)右端转轴外圆周表面与右轴承端盖(9)圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈密封；阻尼器转子(5)左端转轴和左轴承(3)内圈过盈配合；阻尼器转子(5)右端转轴与右轴承(8)内圈过盈配合；阻尼器转子(5)右端转轴与小齿轮(11)通过键固定连接，小齿轮(11)通过轴套(10)右端面和螺母(12)左端面轴向固定；轴套(10)通过右轴承端盖(9)右端面和小齿轮(11)左端面进行轴向定位；小齿轮(11)与大齿轮(17)啮合；螺母(12)与阻尼器转子(5)右端转轴通过螺纹连接，螺母(12)左端面与小齿轮(11)右端面接触；转子套筒(6)外表面加工有两个圆环形凹槽，励磁线圈Ⅰ(4)缠绕在左边凹槽内，励磁线圈Ⅱ(7)缠绕在右边凹槽内；转子套筒(6)外表面和阻尼器缸体(2)内表面间隙配合；左轴承(3)通过阻尼器转子(5)的左轴肩和左轴承端盖(2)右端面进行轴向定位；右轴承(8)通过阻尼器转子(5)的右轴肩和右轴承端盖(9)左端面进行轴向定位；输出轴轴承(16)通过大齿轮(17)右端面和输出轴轴承端盖(15)左端面进行轴向定位；输出轴轴承端盖(15)中间加工有圆形通孔，转向输出轴(14)外圆周表面与输出轴轴承端盖(15)圆形通孔内表面间隙配合；转向输出轴(14)与输出轴轴承(16)内圈过盈配合，转向输出轴(14)左端与大齿轮(17)通过螺纹紧固连接；输出轴轴承端盖(15)与阻尼器端盖(13)通过螺钉紧固连接，阻尼器端盖(13)中间加工有圆形通孔，圆形通孔内表面与输出轴轴承(16)外圈过渡配合。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
(1) 本实用新型磁流变转向阻尼器响应时间比普通液压减振器的响应时间短，该磁流变转向阻尼器不仅能抑制汽车前轮摆振，而且当汽车由于某种原因突然发生爆胎时，在控制系统的作用下磁流变转向阻尼器能够快速响应并产生阻尼力来抵消一部分汽车爆胎时的跑偏力，为驾驶员进行正确的操作争取宝贵时间。
(2) 在相同转向输出轴转速下，通过增加小齿轮和大齿轮的啮合结构可有效提高阻尼器转子阻尼大小，不必另外设置转矩放大装置，减小了系统体积。
(3) 本实用新型磁流变转向阻尼器采用双励磁线圈结构设计，可以使两个励磁线圈在通相反或相同方向电流时，产生不同大小的磁场，从而产生不同大小的转矩，扩大了磁流变转向阻尼器转矩的可调节范围。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是应用本实用新型结构的汽车转向系统示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型结构示意图，包括左轴承端盖(1)、阻尼器缸体(2)、左轴承(3)、励磁线圈Ⅰ(4)、阻尼器转子(5)、转子套筒(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、右轴承(8)、右轴承端盖(9)、轴套(10)、小齿轮(11)、螺母(12)、阻尼器端盖(13)、转向输出轴(14)、输出轴轴承端盖(15)、输出轴轴承(16)以及大齿轮(17)。
图2是应用本实用新型结构的汽车转向系统示意图，包括方向盘(18)、感应系统(19)、转向输入轴(20)、执行机构(21)、车载控制器(22)、齿轮齿条传动机构(23)以及本实用新型磁流变转向阻尼器(24)。
本实用新型工作原理如下：
汽车行驶过程中时，与转向输入轴(20)连接在一起的感应系统(19)能够检测到方向盘(18)的运动状态,并生成信号传输到车载控制器(22)中，车载控制器(22)对此信号进行算法分析并处理，判断此时汽车的行驶状态，根据算法的处理结果向执行机构(21)和磁流变转向阻尼器(24)发送控制信号，控制信号控制执行机构(21)运动和磁流变转向阻尼器(24)中励磁线圈电流的大小与方向，执行机构(21)带动齿轮齿条传动机构(23)运动进行转向，磁流变转向阻尼器(24)对转向输入轴(20)产生大小不同的转向阻尼。当驾驶员保持方向盘(18)状态不变时，车载控制器(22)产生的信号控制励磁线圈Ⅰ(4)和励磁线圈Ⅱ(7)产生反向电流，从而使磁流变转向阻尼器(24)中产生较大转矩，通过降低转向系统的转动速度来控制摆振。当驾驶员改变方向盘(18)状态时，车载控制器(22)输出的信号控制励磁线圈Ⅰ(4)和励磁线圈Ⅱ(7)切断或产生同向电流，转向输入轴(20)可以获得较小的转向阻尼，以便使驾驶员更容易执行转向动作。
Claims (1)
1.一种汽车磁流变转向阻尼器，其特征在于包括：左轴承端盖(1)、阻尼器缸体(2)、左轴承(3)、励磁线圈Ⅰ(4)、阻尼器转子(5)、转子套筒(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、右轴承(8)、右轴承端盖(9)、轴套(10)、小齿轮(11)、螺母(12)、阻尼器端盖(13)、转向输出轴(14)、输出轴轴承端盖(15)、输出轴轴承(16)以及大齿轮(17)；左轴承端盖(1)与转子套筒(6)及阻尼器缸体(2)分别通过螺钉紧固连接；左轴承端盖(1)中间加工有圆形通孔，阻尼器转子(5)左端转轴外圆周表面与左轴承端盖(1)圆形通孔内表面间隙配合；阻尼器缸体(2)与阻尼器端盖(13)通过螺钉紧固连接；右轴承端盖(9)与转子套筒(6)通过螺钉紧固连接；右轴承端盖(9)中间加工有圆形通孔，阻尼器转子(5)右端转轴外圆周表面与右轴承端盖(9)圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈密封；阻尼器转子(5)左端转轴和左轴承(3)内圈过盈配合；阻尼器转子(5)右端转轴与右轴承(8)内圈过盈配合；阻尼器转子(5)右端转轴与小齿轮(11)通过键固定连接，小齿轮(11)通过轴套(10)右端面和螺母(12)左端面轴向固定；轴套(10)通过右轴承端盖(9)右端面和小齿轮(11)左端面进行轴向定位；小齿轮(11)与大齿轮(17)啮合；螺母(12)与阻尼器转子(5)右端转轴通过螺纹连接，螺母(12)左端面与小齿轮(11)右端面接触；转子套筒(6)外表面加工有两个圆环形凹槽，励磁线圈Ⅰ(4)缠绕在左边凹槽内，励磁线圈Ⅱ(7)缠绕在右边凹槽内；转子套筒(6)外表面和阻尼器缸体(2)内表面间隙配合；左轴承(3)通过阻尼器转子(5)的左轴肩和左轴承端盖(2)右端面进行轴向定位；右轴承(8)通过阻尼器转子(5)的右轴肩和右轴承端盖(9)左端面进行轴向定位；输出轴轴承(16)通过大齿轮(17)右端面和输出轴轴承端盖(15)左端面进行轴向定位；输出轴轴承端盖(15)中间加工有圆形通孔，转向输出轴(14)外圆周表面与输出轴轴承端盖(15)圆形通孔内表面间隙配合；转向输出轴(14)与输出轴轴承(16)内圈过盈配合，转向输出轴(14)左端与大齿轮(17)通过螺纹紧固连接；输出轴轴承端盖(15)与阻尼器端盖(13)通过螺钉紧固连接，阻尼器端盖(13)中间加工有圆形通孔，圆形通孔内表面与输出轴轴承(16)外圈过渡配合。
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| CN (1) | CN206682213U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110185651A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-30 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 可轴向无损装拆的滚动轴承安装结构 |
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- 2017-04-24 CN CN201720428612.XU patent/CN206682213U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN110185651A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-30 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 可轴向无损装拆的滚动轴承安装结构 |
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