[发明专利]一种电热挤压圆盘磁流变与电磁轴瓦摩擦联合传动装置

说明书

本发明公开了一种电热挤压圆盘磁流变与电磁轴瓦摩擦联合传动装置，包括主动轴、从动轴以及传动壳体，主动轴位于从动壳体内的部分扩大形成传动段；在传动段上对称设有两块衔铁瓦，在衔铁瓦内侧的中部设有导向柱和压紧形状记忆合金弹簧；在衔铁环的外侧设有容液槽，在该容液槽内填充有磁流变液；在传动段的两端与左端盖和右端盖之间分别设有一挤压盘，该挤压盘靠近传动段的一侧设有导向杆和挤压形状记忆合金弹簧；在靠近左端盖的挤压盘与左端盖之间以及靠近右端盖的挤压盘与右端盖之间的间隙内也填充有磁流变液。本发明能够减少温度对磁流变液的影响，提升传动装置的传动性能，保证转矩传递的稳定性；充分转化利用热能，降低能源浪费。

技术领域

本发明涉及动力传动技术领域，尤其涉及一种电热挤压圆盘磁流变与电磁轴瓦摩擦联合传动装置。

背景技术

磁流变液作为一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固液两相智能材料，是由微米级的磁性颗粒均匀分布于基础液和表面活性剂中形成的特殊非胶性悬浮液体。其优异的性能表现在外部磁场的作用下，磁流变流体在毫秒间完成从液态到粘塑性体的可逆转变。在磁感应强度增大过程中，这些流体的表观粘度可以表现出几个数量级的变化，具有一定的剪切屈服强度，并且可由外加磁场连续控制。形状记忆合金是新型智能材料，具有一定初始形状的形状记忆合金在一定条件下进行一定程度的变形之后，通过适当地改变温度又会发生逆变形，使材料恢复成初始形状，在形状恢复的过程中，形状记忆合金若受到约束就会产生很大的回复力，利用其回复力可对外做功；

基于磁流变液控制连续、转变可逆、响应迅速的优异的性能，使其在传动装置领域具有广阔的应用场景。如CN103603891A公开的“多片式磁流变液电磁离合器”，它采用多片式结构，利用磁流变液作为介质充满电磁离合器的多个主、从动摩擦片间的间隙，形成多个磁流变液工作环面，间隙磁场强度大，分布合理，传递力矩大，结构紧凑、刚性比较好，安装维护方便；结构简单，可靠性高，传动平稳，适用于各种中小型自动化设备和伺服传动装置。如CN102278446A公开的“一种磁流变液软启动装置”，该装置启动时先通过磁流变液介质传递力矩,当启动平稳后再平稳过渡到齿轮传动；既解决了硬启动的冲击问题,特别是带负载启动的难题,又保证了在启动平稳以后传动的可靠性。如CN110360248A公开的“一种可回收结构运动能量的磁流变制动器”，它以制动轴带动转子磁轭及永磁体旋转时，产生与定子绕组切割的旋转磁场，在定子绕组中产生可以向外输出的感应电流。该磁流变制动器不仅可以回收结构运动能量，而且结构紧凑，适用限制小。如CN103591234A公开的“基于磁流变液和形状记忆合金的楔形挤压软启动装置”，该装置利用了磁流变液的挤压强化效应，提高了软启动装置的传递功率；同时通过记忆合金协助传递转矩，使软启动装置的传递性能更加可靠。

以上专利，利用挤压磁流变液使装置传递转矩增大，或利用离心衔铁瓦的摩擦力增大装置传递的转矩，或利用结构堆叠增大传递的转矩；但任然无法克服磁流变液传递转矩有限；不能有效弥补因温度升高，磁流变液性能下降，导致的传递转矩下降的问题；不能根据转速自动适应性地进行转矩传递。同时，传动装置发热而转化为的能量直接被舍弃，造成了能源的浪费，同时也会使传动装置的传动效率降低，而形状记忆合金的形状记忆效应能够用于弥补温升带来的磁流变液性能下降，也能吸收利用传动装置产生的热能。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决磁流变液传递转矩有限，随温度升高性能下降，稳定性差，不能根据转速自动适应性地进行转矩传递，传动效率降低，并造成能源浪费的问题，提供一种电热挤压圆盘磁流变与电磁轴瓦摩擦联合传动装置，能够利减少温度过高对磁流变液的影响，同时形状记忆合金弹簧产生的挤压力使磁流变液产生挤压强化效应，有效提升传动装置的传动性能，保证转矩传递的稳定性；并且，励磁线圈产生的热量传导至形状记忆合金弹簧，通过形状记忆合金的温度形状记忆效应产生挤压力对外产生作用，从而充分转化利用热能，降低能源浪费。