[发明专利]一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件

权利要求书

1.一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件，其特征在于：包括节点芯轴（1）、一对电磁线圈（2）、钢环（3）、磁流变弹性体（4）和外壳（5）；

所述节点芯轴（1）的中部径向开设有一对线圈槽，一对电磁线圈（2）固定设于一对线圈槽内；

所述钢环（3）包含三组圆环，每组圆环又包含四个以上宽度相同、直径逐渐增大的同轴圆环，所述磁流变弹性体（4）均匀设于相邻圆环之间，最小直径的圆环过盈套设在节点芯轴（1）上；所述外壳（5）为管状，过盈套设在钢环（3）的最大直径的圆环上；

一组圆环位于一对电磁线圈（2）之间的节点芯轴（1）上，另两组圆环分别位于一对电磁线圈（2）两侧的节点芯轴（1）上；

当电磁线圈（2）断电时，由磁流变弹性体（4）的内部剩磁提供初始磁场，可变刚度转臂橡胶节点件内部形成一个闭合磁路，实现的径向大刚度为7.5 MN/m；

当电磁线圈（2）通电时，可变刚度转臂橡胶节点件内部产生与磁流变弹性体（4）内部剩磁相反方向的电磁场，实现的径向小刚度为5 MN/m；

通过调控电磁线圈（2）的断电或通电，实现以毫秒级响应速度实现大刚度与小刚度之间的转变。

2.根据权利要求1所述的一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件，其特征在于：所述节点芯轴（1）上线圈槽的槽宽大于电磁线圈（2）的宽度，槽深为节点芯轴（1）半径的三分之一。

3.根据权利要求1所述的一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件，其特征在于：所述电磁线圈（2）的漆包线为直径0.51 mm的铜漆包线，电磁线圈（2）的匝数为1250匝。

4.根据权利要求1所述的一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件，其特征在于：所述每组圆环包含六个宽度相同、直径逐渐增大的同轴圆环。

5.根据权利要求1所述的一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件，其特征在于：所述磁流变弹性体（4）为硬磁磁流变弹性体；按质量比8:2将未固化的聚二甲基硅氧烷（PDMS）和钕铁硼粉末混合均匀，将搅拌均匀的混合液体浇注在相邻所述圆环之间，常温下24小时凝固为硬磁磁流变弹性体。

6.根据权利要求5所述的一种基于硬磁磁流变弹性体的可变刚度转臂橡胶节点件，其特征在于：所述钕铁硼粉末的粒径为100 μm。