專利名稱：一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種力矩控制裝置，尤其涉及一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置。
背景技術(shù)：
磁流變液是一種由極小的磁性材料顆粒分散溶于非導(dǎo)磁性液體中而制成的一種懸浮液體。在無磁場作用下，它表現(xiàn)出牛頓流體的特性，在外加磁場的作用下，其表觀粘度急劇增強，使磁流變液呈現(xiàn)出類固體的力學(xué)特性。磁流變效應(yīng)具有控制連續(xù)、精確、控制響應(yīng)迅速、能耗低等優(yōu)點，基于如此良好的特性，磁流變液在眾多領(lǐng)域有了越來越多的應(yīng)用。其中，磁流變液力矩輸出裝置的研制是其應(yīng)用領(lǐng)域之一。但是傳統(tǒng)的磁流變液力矩輸出裝置在實時控制方面顯現(xiàn)出一定的局限性，如輸出力矩方向單一，且由于采用一組線圈供電來產(chǎn)生磁場，當(dāng)線圈中通過的電流增加到一定值后，繼續(xù)增加線圈中的電流會使磁流變液阻尼器產(chǎn)熱急劇增加，這對阻尼器的工作時間會產(chǎn)生很大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出力矩方向可控且可降低發(fā)熱量的磁流變液差動阻尼力矩控制裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，包括研拋頭、直流電機、力矩輸出板和兩個相對稱設(shè)置的磁流變液阻尼器，所述的磁流變液阻尼器通過安裝板與機床主軸固定連接，兩個所述的磁流變液阻尼器中的殼體固定連接，所述的力矩輸出板固定連接在所述的殼體上且與所述的殼體相垂直，所述的直流電機固定設(shè)置在所述的力矩輸出板上，所述的直流電機通過聯(lián)軸器與所述的研拋頭固定連接，所述的研拋頭與所述的力矩輸出板相垂直。所述的磁流變液阻尼器包括殼體、伺服電機、阻尼盤、輸入軸和皮帶傳動組件，所述的伺服電機固定安裝在所述的安裝板上，所述的伺服電機和所述的輸入軸分別通過聯(lián)軸器與所述的皮帶傳動組件固定連接，所述的阻尼盤位于所述的殼體內(nèi)，所述的輸入軸伸入所述的殼體內(nèi)與所述的阻尼盤固定連接，所述的輸入軸與所述的殼體之間設(shè)置有軸承和密封圈，所述的殼體內(nèi)設(shè)置有隔磁環(huán)和線圈，所述的隔磁環(huán)位于所述的線圈與所述的阻尼盤之間，所述的殼體、隔磁環(huán)和阻尼盤所形成的空隙中填充有磁流變液，所述的殼體軸接在所述的安裝板中。所述的皮帶傳動組件包括第一皮帶輪、第二皮帶輪和同步帶，所述的伺服電機通過所述的聯(lián)軸器與所述的第一皮帶輪固定連接，所述的輸入軸通過所述的聯(lián)軸器與所述的第二皮帶輪固定連接。兩個所述的磁流變液阻尼器中的殼體一體連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是該裝置通過兩個磁流變液阻尼器輸出力矩(gp對研拋頭施加力矩)，且兩個磁流變液阻尼器相互獨立，因此可獨立或一起輸出力矩，使得總的輸出力矩為兩者的矢量和，實現(xiàn)了輸出力矩方向的可控性；而且與傳統(tǒng)的磁流變液力矩輸出裝置相比，該裝置利用兩個小電流代替一個大電流為磁流變液提供磁場，降低了阻尼器的熱量產(chǎn)生，同時增加了阻尼器的表面積，增加了熱量的散失，進一步降低了阻尼器的溫度，延長了阻尼器的工作時間。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1中A-A的剖視 圖3為本發(fā)明的磁流變液阻尼器的放大示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖所示，一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，包括研拋頭1、直流電機2、力矩輸出板3和兩個相對稱設(shè)置的磁流變液阻尼器，磁流變液阻尼器通過安裝板4與機床主軸(圖中未顯示)固定連接，磁流變液阻尼器包括殼體5、伺服電機6、阻尼盤7、輸入軸8、第一皮帶輪9、第二皮帶輪10和同步帶11，伺服電機6固定安裝在安裝板4上，伺服電機6通過聯(lián)軸器61與第一皮帶輪9固定連接，輸入軸8通過聯(lián)軸器61與第二皮帶輪10固定連接，阻尼盤7位于殼體5內(nèi)，輸入軸8伸入殼體5內(nèi)與阻尼盤7固定連接,輸入軸8與殼體5之間設(shè)置有軸承和密封圈，殼體5內(nèi)設(shè)置有隔磁環(huán)12和線圈13，隔磁環(huán)12位于線圈13與阻尼盤7之間，殼體5、隔磁環(huán)12和阻尼盤7所形成的空隙51中填充有磁流變液，殼體5軸接在安裝板4中，兩個磁流變液阻尼器中的殼體5 —體連接，力矩輸出板3固定連接在殼體5上且與殼體5相垂直,直流電機2固定設(shè)置在力矩輸出板3上,直流電機2通過聯(lián)軸器61與研拋頭I固定連接，研拋頭I與力矩輸出板3相垂直。上述實施例中，本裝置的工作原理為:工作時，使左邊的磁流變液阻尼器工作，其阻尼盤7在伺服電機6的帶動下發(fā)生轉(zhuǎn)動(此時右邊的阻尼盤處于停止?fàn)顟B(tài))，其線圈13在通電后，使得磁流變液的剪切屈服應(yīng)力急劇增大，阻尼盤7通過磁流變液剪切應(yīng)力的作用帶動殼體5發(fā)生轉(zhuǎn)動，此時，殼體5會產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過力矩輸出板3作用在研拋頭I上，使研拋頭I對工件產(chǎn)生壓力；而直流電機2為研拋頭I提供一個旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)對工件進行研拋的過程。在長時間工作之后，左邊的磁流變液阻尼器中的阻尼盤溫度會升高，此時，啟動右邊的磁流變液阻尼器工作，停止左邊的磁流變液阻尼器，如此反復(fù)，使左、右兩個磁流變液阻尼器中的阻尼盤交替工作，可延長裝置的工作時間，同時，還可通過改變伺服電機6的轉(zhuǎn)動方向來改變輸出力矩的方向，也可兩個磁流變液阻尼器同時工作輸出力矩，使得總的輸出力矩為兩者的矢量和，實現(xiàn)輸出力矩方向的可控性。此外，由于直流電機2的自身重力也會影響研拋頭I施加給工件的壓力，如果直流電機2的重力或者重力在研拋頭I軸向的一個分量大于所需的研拋壓力，此時，只需要停止正在工作的伺服電機，啟動另一個伺服電機并改變伺服電機的轉(zhuǎn)動方向，使力矩輸出板3輸出一個反向的力矩作用于研拋頭I上，此力與自流電機2的自身重力在研拋頭I軸向的分力兩者之和為研拋頭I施加給工件的壓力。
權(quán)利要求
1.一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，其特征在于包括研拋頭、直流電機、力矩輸出板和兩個相對稱設(shè)置的磁流變液阻尼器，所述的磁流變液阻尼器通過安裝板與機床主軸固定連接，兩個所述的磁流變液阻尼器中的殼體固定連接，所述的力矩輸出板固定連接在所述的殼體上且與所述的殼體相垂直，所述的直流電機固定設(shè)置在所述的力矩輸出板上，所述的直流電機通過聯(lián)軸器與所述的研拋頭固定連接，所述的研拋頭與所述的力矩輸出板相垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，其特征在于所述的磁流變液阻尼器包括殼體、伺服電機、阻尼盤、輸入軸和皮帶傳動組件，所述的伺服電機固定安裝在所述的安裝板上，所述的伺服電機和所述的輸入軸分別通過聯(lián)軸器與所述的皮帶傳動組件固定連接，所述的阻尼盤位于所述的殼體內(nèi)，所述的輸入軸伸入所述的殼體內(nèi)與所述的阻尼盤固定連接，所述的輸入軸與所述的殼體之間設(shè)置有軸承和密封圈，所述的殼體內(nèi)設(shè)置有隔磁環(huán)和線圈，所述的隔磁環(huán)位于所述的線圈與所述的阻尼盤之間，所述的殼體、隔磁環(huán)和阻尼盤所形成的空隙中填充有磁流變液，所述的殼體軸接在所述的安裝板中。
3.如權(quán)利要求2所述的一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，其特征在于所述的皮帶傳動組件包括第一皮帶輪、第二皮帶輪和同步帶，所述的伺服電機通過所述的聯(lián)軸器與所述的第一皮帶輪固定連接，所述的輸入軸通過所述的聯(lián)軸器與所述的第二皮帶輪固定連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，其特征在于兩個所述的磁流變液阻尼器中的殼體一 體連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁流變液差動阻尼力矩控制裝置，特點是包括研拋頭、直流電機、力矩輸出板和兩個相對稱設(shè)置的磁流變液阻尼器，磁流變液阻尼器通過安裝板與機床主軸固定連接，兩個磁流變液阻尼器中的殼體固定連接，力矩輸出板固定連接在殼體上且與殼體相垂直，直流電機固定設(shè)置在力矩輸出板上，直流電機通過聯(lián)軸器與研拋頭固定連接，研拋頭與力矩輸出板相垂直；優(yōu)點是該裝置通過兩個磁流變液阻尼器輸出力矩(即對研拋頭施加力矩)，且兩個磁流變液阻尼器相互獨立，因此可獨立或一起輸出力矩，使得總的輸出力矩為兩者的矢量和，實現(xiàn)了輸出力矩方向的可控性；且降低了阻尼器的熱量產(chǎn)生，延長了阻尼器的工作時間。
文檔編號B24B1/00GK103213035SQ20131008668
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者胡利永, 徐興文, 鄭堤, 詹建明 申請人:寧波大學(xué)