CN207229623U - 一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，包括主动轴、主动壳体、从动壳体以及从动轴；在从动壳体内设有主动压盘和从动压盘，主动压盘与从动压盘之间形成第一磁流变液工作腔；主动压盘、从动壳体之间形成第二磁流变液工作腔，第一磁流变液工作腔和第二磁流变液工作腔内填充有磁流变液；在主动压盘与主动轴的连接盖之间设有第一形状记忆合金弹簧，在从动压盘与从动轴的连接盖之间设有第二形状记忆合金弹簧；在主动壳体和右套管上均设有通气孔，在左壳体和右壳体的连接处嵌设有一绕从动壳体一周的励磁线圈。本实用新型结构简单，能耗更低，能够有效提高转矩的传递效率，并保证传动过程的稳定性。

Description

一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置

技术领域

本实用新型涉及风扇散热传动装置技术领域，尤其涉及一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置。

背景技术

磁流变液和形状记忆合金都是近代研发出来的新型材料，可以通过改变其外在物理场（如磁场和温度场）进而改变他们的性质和状态；利用这两种材料的特殊性质，在风扇散热器的离合器等传动装置中的使用越来越多；目前，磁流变液和形状记忆合金弹簧大都为单一使用：

如CN2918748公开的“内燃机散热风扇离合器”，它利用形状记忆合金感应散热器的温度，当温度低时，主动盘上的磁极和风扇毂上的导磁凸块之间的磁力小，风扇转速低，当温度高时，形状记忆合金推动导磁盘移动，增大了磁力，从而风扇转速增高；如CN205477886U公开的“形状记忆合金控制的磁分流式风扇离合器”，它利用温度高于设定温度时，形状记忆合金弹簧逐渐伸张，压缩反向弹簧；使分磁盘右移。从动盘扇形导磁条、风扇毂扇形导磁条及磁轭盘导磁齿与主动盘导磁块气隙处的磁力逐渐增大；磁力使从动盘转动的速度逐渐增高，风扇风量逐渐变大。

但是单一材料的使用，在工作过程中仍然会出现较大的缺陷：如温度达不到形状记忆合金变化的临界温度时，形状记忆合金无法工作；而当温度过高时，磁流变液的磁流变效应又会弱化，降低传动效率；从而造成传动装置传递转矩的效率较低，并且整体的稳定性较差；并造成风扇散热装置能耗较高。

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解决传动装置在转矩传递过程中传递效率较低，稳定性较差，能耗较高的问题，提供一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，结构简单，能耗更低，能够有效提高转矩的传递效率，并保证传动过程的稳定性。

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：一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，包括主动轴、主动壳体、从动壳体以及从动轴；所述主动壳体呈筒状，所述主动轴的右端伸入主动壳体内，其靠近左端处扩大形成一连接盖，并通过该连接盖与主动壳体的左端固定连接；所述从动壳体包括左壳体和右壳体，所述左壳体的左侧具有左套管，右壳体的右侧具有右套管；所述主动壳体的右端伸入左套管内，并通过轴承与左套管相连；所述从动轴的左端伸入右套管内，其靠近右端处扩大形成一连接盖，并通过该连接盖与右套管固定连接；其特征在于：

在从动壳体内设有主动压盘和从动压盘，所述主动压盘和从动压盘分别通过滑键与主动轴和从动轴滑动连接，且从动压盘的周面与右壳体之间设有第一密封圈；在主动压盘的右侧靠近边缘处设有绕其一周的凸沿，在从动压盘的左侧，对应凸沿设有环形凹槽，所述凸沿伸入凹槽内，其右侧面与环形凹槽的底面接触；其中，所述凹槽的深度小于凸沿的厚度，使主动压盘与从动压盘之间形成第一磁流变液工作腔；所述主动压盘与左壳体之间设有第二密封圈，主动压盘、从动壳体、第一密封圈以及第二密封圈之间形成第二磁流变液工作腔；在主动压盘上设有数个通孔，第一磁流变液工作腔通过该通孔与第二磁流变液工作腔，第一磁流变液工作腔和第二磁流变液工作腔内填充有磁流变液；

在主动压盘与主动轴的连接盖之间设有第一形状记忆合金弹簧，在从动压盘与从动轴的连接盖之间设有第二形状记忆合金弹簧；在主动壳体和右套管上均设有通气孔，且主动壳体上的通气孔位于左套管外侧；

在左壳体和右壳体的连接处嵌设有一绕从动壳体一周的励磁线圈。

进一步地，在左壳体上设有一注液孔，在该注液孔内配合安装有一注液螺塞。

进一步地，所述从动压盘的右侧与右壳体左侧贴合。

进一步地，在主动压盘与从动压盘之间设有第三密封圈，该第三密封圈的轴心线与主动轴的轴心线重合，其外径大于主动壳体的内径。

进一步地，所述左壳体和右壳体相邻一端的外侧均具有凸沿，在左壳体和右壳体相邻的一端端面对应位置分别设有绕其一周的环形槽，左壳体和右壳体通过穿过凸沿的螺栓相连；其中，两环形槽相连通形成线圈槽，所述励磁线圈位于该线圈槽内。

进一步地，在左套管的左端设有一端盖，该端盖套设在主动壳体上，并与左套管固定连接；在端盖与主动壳体之间设有一毛毡圈。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、结构简单，励磁线圈通电后，即可通过磁流变液的磁流变效应进行转矩传递。

2、当环境温度升高后，通过两个形状记忆合金弹簧同时对主动压盘和从动压盘进行挤压，从而使主动压盘与从动压盘之间产生摩擦，并且随着环境温度的升高，形状记忆合金弹簧变形越大，使主动压盘与从动压盘之间的摩擦力越大，从而有效提高转矩的传递效率，并保证传动过程的稳定性。

3、主动压盘与从动压盘在形状记忆合金弹簧的推动下，会挤压固化后的磁流变液；由于挤压效应，磁流变液的屈服应力会显著提高，从而进一步增大磁流变液传递的转矩；使整个传动装置在磁流变液挤压剪切屈服应力和主动盘与从动盘之间的摩擦力作用下共同传递转矩。

附图说明

图1为本实用新型工作状态下的结构示意图。

图中：1—主动轴，2—主动壳体，3—从动轴，4—左壳体，5—右壳体，6—主动压盘，7—从动压盘，8—第一密封圈，9—第二密封圈，10—第一形状记忆合金弹簧，11—第二形状记忆合金弹簧，12—通气孔，13—励磁线圈，14—注液螺塞，15—第三密封圈，16—端盖。

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1，一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，包括主动轴1、主动壳体2、从动壳体以及从动轴3。所述主动壳体2呈筒状，所述主动轴1的右端伸入主动壳体2内，其靠近左端处扩大形成一连接盖，并通过该连接盖与主动壳体2的左端固定连接。所述从动壳体包括左壳体4和右壳体5，所述左壳体4的左侧具有左套管，右壳体5的右侧具有右套管。所述主动壳体2的右端伸入左套管内，并通过轴承与左套管相连；具体实施时，在左套管的左端设有一端盖16，该端盖16套设在主动壳体2上，并与左套管固定连接；在端盖16与主动壳体2之间设有一毛毡圈；使整个传动装置的密封性更好。所述从动轴3的左端伸入右套管内，其靠近右端处扩大形成一连接盖，并通过该连接盖与右套管固定连接。

在从动壳体内设有主动压盘6和从动压盘7，所述主动压盘6和从动压盘7分别通过滑键与主动轴1和从动轴3滑动连接；其中，所述从动压盘7的右侧与右壳体5左侧贴合，在从动压盘7的周面与右壳体5之间设有第一密封圈8；从而能够有效提高从动压盘7与从动壳体之间的密封性能，进而提高整个传动装置的密封性。在主动压盘6的右侧靠近边缘处设有绕其一周的凸沿，在从动压盘7的左侧，对应凸沿设有环形凹槽，所述凸沿伸入凹槽内，其右侧面与环形凹槽的底面接触（无挤压、无摩擦）；其中，所述凹槽的深度小于凸沿的厚度，使主动压盘6与从动压盘7之间形成第一磁流变液工作腔。所述主动压盘6与左壳体4之间设有第二密封圈9，主动压盘6、从动壳体、第一密封圈8以及第二密封圈9之间形成第二磁流变液工作腔；通过设置第二密封圈9，能够防止磁流变液泄漏。实际装配时，第二密封圈9在初始状态下有主动压盘6压紧在左壳体4上（即第二密封圈9与左壳体4和主动压盘6过盈配合），这样，主动压盘6即便发生微量移动，也不会造成第二密封圈9松动；并且，励磁线圈13通电后，磁流变液固化，也能将第二密封圈9的位置固定。在主动压盘6上设有数个通孔，第一磁流变液工作腔通过该通孔与第二磁流变液工作腔，第一磁流变液工作腔和第二磁流变液工作腔内填充有磁流变液。在左壳体4上设有一注液孔，在该注液孔内配合安装有一注液螺塞14；以便于磁流变液的注入及更换等。

在主动压盘6与主动轴1的连接盖之间设有第一形状记忆合金弹簧10，该第一形状记忆合金弹簧10的两端分别与连接盖和主动压盘6相连；在从动压盘7与从动轴3的连接盖之间设有第二形状记忆合金弹簧11，该第二形状记忆合金弹簧11的两端分别与连接盖和从动压盘7相连；这样，在形状记忆合金弹簧的变形过程中，均能够带动主动盘和从动盘移动。在主动壳体2和右套管上均设有通气孔12，且主动壳体2上的通气孔12位于左套管外侧；从而使环境空气能够及时进入传动装置没，以使形状记忆合金弹簧能够及时发生形变，以保证转矩的传递效率和传递稳定性。

在左壳体4和右壳体5的连接处嵌设有一绕从动壳体一周的励磁线圈13。加工过程中，所述左壳体4和右壳体5相邻一端的外侧均具有凸沿，在左壳体4和右壳体5相邻的一端端面对应位置分别设有绕其一周的环形槽，左壳体4和右壳体5通过穿过凸沿的螺栓相连；其中，两环形槽相连通形成线圈槽，所述励磁线圈13位于该线圈槽内。

具体实施时，在主动压盘6与从动压盘7之间设有第三密封圈15，该第三密封圈15的轴心线与主动轴1的轴心线重合，其外径大于主动壳体2的内径；由于励磁线圈13产生的磁场在靠近从动壳体中部位置非常弱，因此对磁流变液的作用较小；通过设置第三密封圈15后，能够有效节省磁流变液的用量，并且保证磁流变液的磁流变效应。

工作过程中：

主动轴1在动力装置的带动下转动从而带动主动压盘65转动：

1）当断电时，磁流变液呈牛顿流体状态；这时磁流变液不足以带动从动压盘7、从动壳体以及从动轴3转动；

2）当通电时，磁流变液产生流变效应，开始传递转矩，带动从动压盘7、从动壳体以及从动轴3转动；

3）随着环境工作温度上升，磁流变液的性能下降，所能传递的转矩降低；但是，两形状记忆合金弹簧因受热而产生形变（伸长），从而推动主动压盘6和从动压盘7向相向的方向移动，直至主动压盘6的凸沿和从动压盘7的环形凹槽底面之间产生挤压，从而产生摩擦力，辅助转矩；同时，主动压盘6与从动压盘7也挤压第二工作腔内的磁流变液，由于挤压效应，磁流变液的屈服应力会显著提高，增大了磁流变液传递的转矩，以保证传动性能的稳定性。

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 (6)

1.一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，包括主动轴、主动壳体、从动壳体以及从动轴；所述主动壳体呈筒状，所述主动轴的右端伸入主动壳体内，其靠近左端处扩大形成一连接盖，并通过该连接盖与主动壳体的左端固定连接；所述从动壳体包括左壳体和右壳体，所述左壳体的左侧具有左套管，右壳体的右侧具有右套管；所述主动壳体的右端伸入左套管内，并通过轴承与左套管相连；所述从动轴的左端伸入右套管内，其靠近右端处扩大形成一连接盖，并通过该连接盖与右套管固定连接；其特征在于：

在从动壳体内设有主动压盘和从动压盘，所述主动压盘和从动压盘分别通过滑键与主动轴和从动轴滑动连接，且从动压盘的周面与右壳体之间设有第一密封圈；在主动压盘的右侧靠近边缘处设有绕其一周的凸沿，在从动压盘的左侧，对应凸沿设有环形凹槽，所述凸沿伸入凹槽内，其右侧面与环形凹槽的底面接触；其中，所述凹槽的深度小于凸沿的厚度，使主动压盘与从动压盘之间形成第一磁流变液工作腔；所述主动压盘与左壳体之间设有第二密封圈，主动压盘、从动壳体、第一密封圈以及第二密封圈之间形成第二磁流变液工作腔；在主动压盘上设有数个通孔，第一磁流变液工作腔通过该通孔与第二磁流变液工作腔，第一磁流变液工作腔和第二磁流变液工作腔内填充有磁流变液；

在主动压盘与主动轴的连接盖之间设有第一形状记忆合金弹簧，在从动压盘与从动轴的连接盖之间设有第二形状记忆合金弹簧；在主动壳体和右套管上均设有通气孔，且主动壳体上的通气孔位于左套管外侧；

在左壳体和右壳体的连接处嵌设有一绕从动壳体一周的励磁线圈。

2.根据权利要求1所述的一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，其特征在于：在左壳体上设有一注液孔，在该注液孔内配合安装有一注液螺塞。

3.根据权利要求1所述的一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，其特征在于：所述从动压盘的右侧与右壳体左侧贴合。

4.根据权利要求1所述的一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，其特征在于：在主动压盘与从动压盘之间设有第三密封圈，该第三密封圈的轴心线与主动轴的轴心线重合，其外径大于主动壳体的内径。

5.根据权利要求1所述的一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，其特征在于：所述左壳体和右壳体相邻一端的外侧均具有凸沿，在左壳体和右壳体相邻的一端端面对应位置分别设有绕其一周的环形槽，左壳体和右壳体通过穿过凸沿的螺栓相连；其中，两环形槽相连通形成线圈槽，所述励磁线圈位于该线圈槽内。

6.根据权利要求1所述的一种记忆合金双向挤压的磁流变传动装置，其特征在于：在左套管的左端设有一端盖，该端盖套设在主动壳体上，并与左套管固定连接；在端盖与主动壳体之间设有一毛毡圈。