[发明专利]一种多片式磁流变液力矩传递装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种力矩传递(输出)装置，特别涉及一种可调控、传递(输出)范围大的力矩传递(输出)装置。

背景技术

磁流变流体材料(Magneto-rheological Fluid Materials)被认为是材料工程领域中极具开发潜力的新一代智能材料，正是由于其开发潜力大、磁流变效应的独特性以及流变性能稳定等特点，吸引了众多发达国家的关注目光。鉴于其独特性能，磁流变液及其应用器件在自动化设备工业、航空航天、汽车、健身器材等领域中具有广阔的应用空间和市场前景。

20世纪40年代后期，磁流变液的流变特性首先被美国国家标准局的Rabinow.J发现。但是在随后20世纪50年代到80年代期间的科学研究里，磁流变学发展极其缓慢。直到2008年在德国召开的第十一届国际电磁流变液会议(ERMR2008)，推动和促进了磁流变液的研究和磁流变装置的开发，同时也标志了磁流变液的应用已经逐步走向工程化。

目前，磁流变液技术在各个领域发展迅速，一些国家的磁流变液器件已进入按商业化标准供应阶段。2002年，洛德公司和德尔福公司共同合作研制出的MagneRide^TM减振器，由于在凯迪拉克系列小型汽车悬架控制装置应用中的良好表现，得到了该领域相关人员的高度好评和支持。2003年，通过试验表明，采用磁流变液研制的离合器能显著减少能量损耗且有助于工作效率的提高，现已在轻型卡车马达中成功应用。与其他发达国家相比，我国在磁流变液基础研究与工程应用方面认识较晚，科研力量比较分散，在20世纪90年代中期，国内一些科研机构及大专院校才开始对磁流变液技术进行研究。哈尔滨工业大学欧进萍和关新春课题组成功自制了剪切阀式磁流变液阻尼器，取得了一些研究成果。华南理工大学在磁流变阻尼器的车辆悬架半主动控制方面也做了大量的研究工作。从整体上看，现有的磁流变装置还局限在单片式，存在阻尼力(传递力矩)小，动态范围狭窄，响应速度慢等弱点。从而，限制了其在机械、军事等领域的应用。

发明内容

本装置公开了一种多片式磁流变液力矩传递装置，特别是提供了一种大范围、高灵敏度的力矩传递(输出)装置。本发明所述磁流变装置采用多片式，增加了液体和转子的有效接触面积，当线圈电流增大(减小)时，传递(输出)扭矩成倍的增大(减小)，提供了一套多片式、大范围、高灵敏度的力矩传递(输出)方案。

一种多片式磁流变液力矩传递装置，由固定支撑部分、主动转子部分、从动转子部分、励磁线圈、磁流变液和密封部分组成，所述固定支撑部分由左右轴承端盖1、壳体左右端盖5、14和左右磁轭22、13组成，所述壳体左右端盖5、14通过螺钉分别与左右磁轭22、13和左右轴承端盖1相连，所述左右磁轭22、13通过螺钉固定连接，将励磁线圈21包裹固定在2个磁轭形成的环形腔体内，所述左右轴承端盖1分别通过轴承3装在主动轴24和从动轴17上；

所述主动转子和从动转子部分分别由主动轴24、主动盘、隔磁铝套和从动轴17、从动盘9组成，所述主动盘与固定在从动轴17上的从动盘9相间布置，所述隔磁铝套通过螺钉相间固定在主动盘上；

所述密封部分包括：动密封圈、密封圈挡板和橡胶油封。

所述主动盘为3个，其中的主动盘A7通过螺钉固定在主动轴24的轴肩上，并通过轴承3装在从动轴17的左端，另外的主动盘B11和主动盘C12装在从动轴17上，所述隔磁铝套为4个，其中2个装在两侧主动盘A7和主动盘C12的外缘上，另外两个装在中间的主动盘B11周边两侧，3个主动盘和4个隔磁铝套通过螺钉相间固定。

所述励磁线圈21的激励电流可调，通过改变装置内励磁线圈21的激励电流，使装置传递的力矩在较宽的范围内连续调控。

所述主动盘A7上设有通气孔23，主动盘B11和主动盘C12上分别设有注液孔A19、注液孔B18，在装配的过程中分两次注入磁流变液，实现分层注液，液体里的气泡通过通气孔23排出，确保液体均匀地充满主从转子间的缝隙。

所述构成磁路介质的左右磁轭和主从动盘选用工业用纯铁材料，或采用硅钢片导磁性材料叠铆制成，从动轴17选用绝磁不锈钢材料，主动转子中设有的多个隔磁铝套，其作用是使更多的磁力线穿过转子的有效工作区域，并减小装置的重量。

所述主动轴24和从动轴17上的零件通过卡簧轴向定位，所述从动轴17的左端的轴承3采用角接触球轴承，用于提高支撑刚度和回转精度。

所述励磁线圈21是由漆包线绕制而成，线圈外部经绝缘布包裹，再通过环氧树脂浸泡后固定晾干制成，所述励磁线圈的线径选择应减小线圈电阻，以减小线圈发热。