活塞式磁流變離合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了活塞式磁流變離合器，包括帶有內(nèi)腔室的殼體、缸體、磁流變液、通過(guò)推桿與缸體的活塞相連的輸入曲軸、電機(jī)、輸出軸；所述殼體包括左圓盤、右圓盤和外殼，所述內(nèi)腔室內(nèi)設(shè)有缸體座，所述缸體座上開有至少設(shè)置缸體的放置孔，所述左圓盤和右圓盤均設(shè)有支撐輸入曲軸的軸承，所述左通孔外側(cè)由輸出軸封閉，所述右通孔外側(cè)由端蓋封閉；所述缸體的活塞上開有流液孔，所述活塞內(nèi)設(shè)有使磁流變液狀態(tài)改變的線圈。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：在處于工作狀態(tài)時(shí)，線圈通電，通過(guò)活塞的磁流變液轉(zhuǎn)為固體狀態(tài)，使活塞兩側(cè)的磁流變液不再流通，輸入曲桿與推桿卡死，本裝置自動(dòng)化高、可控性好，可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)活塞和缸體，提高輸出軸的扭矩。
【專利說(shuō)明】 活塞式磁流變離合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及活塞式磁流變離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液以其響應(yīng)快(毫秒級(jí))、能耗低、易于控制、耐用性好、工作溫度范圍寬、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)而被廣泛用于航空航天/機(jī)械加工/精密工程/建筑/醫(yī)療等領(lǐng)域。
[0003]磁流變離合器是通過(guò)對(duì)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的控制實(shí)現(xiàn)離合器結(jié)合、分離功能，甚至可以實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞的無(wú)級(jí)變化控制。它克服了傳統(tǒng)離合器易磨損，噪音大等缺點(diǎn)，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)機(jī)械磨損、低噪音、響應(yīng)迅速(10毫秒內(nèi))、能耗不高、可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速以及更利于與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能化控制等優(yōu)點(diǎn)引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工業(yè)界的廣泛研究，近年來(lái)取得了顯著進(jìn)展。但磁流變液剪切屈服應(yīng)力不足問(wèn)題從磁流變技術(shù)誕辰時(shí)起就一直困擾著磁流變液材料和技術(shù)的發(fā)展，依據(jù)現(xiàn)有的磁流變液剪切屈服應(yīng)力設(shè)計(jì)的磁流變離合器，因其傳遞轉(zhuǎn)矩較小而體積龐大，無(wú)法滿足工業(yè)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供活塞式磁流變離合器，能夠有效解決現(xiàn)有磁流變液離合器只能采用剪切模式工作，傳輸轉(zhuǎn)矩低的問(wèn)題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:活塞式磁流變離合器，包括帶有內(nèi)腔室的殼體、設(shè)置在內(nèi)腔室的缸體、設(shè)置在缸體內(nèi)的磁流變液、通過(guò)推桿與缸體的活塞相連的輸入曲軸、驅(qū)動(dòng)輸入曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)、與殼體固定連接的輸出軸；
[0006]所述殼體包括左圓盤、右圓盤和設(shè)置在左圓盤與右圓盤之間外殼，由左圓盤、右圓盤和外殼圍成內(nèi)腔室，所述內(nèi)腔室內(nèi)設(shè)有圓環(huán)形的缸體座，所述缸體座上開有至少兩個(gè)設(shè)置缸體的放置孔，所述左圓盤的圓心開有左通孔，所述右圓盤的圓心開有右通孔，所述左通孔和右通孔內(nèi)均設(shè)有支撐輸入曲軸的軸承，所述左通孔外側(cè)由輸出軸封閉，所述右通孔外側(cè)由端蓋封閉；
[0007]所述缸體的活塞上開有若干便于磁流變液流動(dòng)的流液孔，所述活塞內(nèi)設(shè)有使磁流變液狀態(tài)改變的線圈。
[0008]優(yōu)選的，所述活塞上的流液孔內(nèi)壁設(shè)有螺旋線槽；在離合器處于非工作狀態(tài)的時(shí)候，使磁流變液能快速有效的通過(guò)流液孔。
[0009]優(yōu)選的，所述活塞的正面和背面均開有與流液孔相接喇叭狀的導(dǎo)流部，所述每個(gè)導(dǎo)流部均和相鄰的導(dǎo)流部相切；減小離合器處于非工作狀態(tài)時(shí)與磁流變液之間的阻力。
[0010]優(yōu)選的，所述輸入曲軸右側(cè)設(shè)有頂住右圓盤內(nèi)軸承內(nèi)環(huán)的右凸臺(tái)，所述端蓋上設(shè)有頂住右圓盤內(nèi)軸承外環(huán)的右頂圈；
[0011]所述輸入曲軸左側(cè)設(shè)有頂住左圓盤內(nèi)軸承內(nèi)環(huán)的左凸臺(tái)，所述左圓盤內(nèi)的左通孔為臺(tái)階孔，所述左通孔的臺(tái)階頂住左圓盤內(nèi)軸承外環(huán)；保證輸入曲軸能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用磁流變液受磁力改變狀態(tài)的特性，在非工作狀態(tài)時(shí)活塞正常工作，磁流變液不斷通過(guò)活塞，在處于工作狀態(tài)時(shí)，線圈通電，通過(guò)活塞的磁流變液轉(zhuǎn)為固體狀態(tài)，使活塞兩側(cè)的磁流變液不再流通，輸入曲桿與推桿卡死，本裝置自動(dòng)化高、可控性好，可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)活塞和缸體，提高輸出軸的扭矩。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明活塞式磁流變離合器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1的A-A音視圖；
[0015]圖3為本發(fā)明活塞式磁流變離合器中活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參閱圖1、圖2為本發(fā)明活塞式磁流變離合器的實(shí)施例，活塞式磁流變離合器，包括帶有內(nèi)腔室14的殼體、設(shè)置在內(nèi)腔室14的缸體9、設(shè)置在缸體9內(nèi)的磁流變液13、通過(guò)推桿2與缸體9的活塞5相連的輸入曲軸11、驅(qū)動(dòng)輸入曲軸11轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)12、與殼體固定連接的輸出軸I ;
[0017]所述殼體包括左圓盤3、右圓盤7和設(shè)置在左圓盤3與右圓盤7之間外殼6，由左圓盤3、右圓盤7和外殼6圍成內(nèi)腔室14，所述內(nèi)腔室14內(nèi)設(shè)有圓環(huán)形的缸體座8，所述缸體座8上開有至少兩個(gè)設(shè)置缸體9的放置孔15，所述左圓盤3的圓心開有左通孔16，所述右圓盤7的圓心開有右通孔17，所述左通孔16和右通孔17內(nèi)均設(shè)有支撐輸入曲軸11的軸承18，所述左通孔16外側(cè)由輸出軸I封閉，所述右通孔17外側(cè)由端蓋10封閉；
[0018]所述缸體9的活塞5上開有若干便于磁流變液13流動(dòng)的流液孔19，所述活塞5內(nèi)設(shè)有使磁流變液13狀態(tài)改變的線圈4，所述活塞5上的流液孔19內(nèi)壁設(shè)有螺旋線槽，如圖3所示，所述活塞5的正面和背面均開有與流液孔19相接喇叭狀的導(dǎo)流部20，所述每個(gè)導(dǎo)流部20均和相鄰的導(dǎo)流部20相切。
[0019]所述輸入曲軸11右側(cè)設(shè)有頂住右圓盤7內(nèi)軸承18內(nèi)環(huán)的右凸臺(tái)21，所述端蓋10上設(shè)有頂住右圓盤7內(nèi)軸承18外環(huán)的右頂圈22 ；
[0020]所述輸入曲軸左側(cè)設(shè)有頂住左圓盤3內(nèi)軸承18內(nèi)環(huán)的左凸臺(tái)23，所述左圓盤3內(nèi)的左通孔16為臺(tái)階孔，所述左通孔的臺(tái)階頂住左圓盤3內(nèi)軸承18外環(huán)。
[0021]在線圈4沒有通電即無(wú)磁場(chǎng)的情況下，當(dāng)電機(jī)12帶動(dòng)輸入曲軸11旋轉(zhuǎn)，活塞5可以自動(dòng)在缸體9內(nèi)運(yùn)動(dòng)，磁流變液13可以自由通過(guò)流液孔19，此時(shí)離合器不工作。
[0022]在線圈4通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)流液孔19的磁流變液13在磁場(chǎng)的作用下，由液體轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞腆w，將流液孔19阻塞，使活塞5兩側(cè)的磁流變液13無(wú)法流通，活塞5無(wú)法繼續(xù)運(yùn)動(dòng)與缸體座8、左圓盤3、輸出軸1、右圓盤7、外殼6成為一體，輸入曲軸11與推桿2成卡死狀態(tài)，當(dāng)輸入曲軸11旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出軸I 一同轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)離合器處于工作狀態(tài)。
[0023]利用磁流變液13受磁力改變狀態(tài)的特性，在非工作狀態(tài)時(shí)活塞5正常工作，磁流變液13不斷通過(guò)活塞5，在處于工作狀態(tài)時(shí)，線圈4通電，通過(guò)活塞5的磁流變液13轉(zhuǎn)為固體狀態(tài)，使活塞5兩側(cè)的磁流變液13不再流通，輸入曲桿與推桿2卡死，本裝置自動(dòng)化高、可控性好，可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)活塞5和缸體9，提高輸出軸I的扭矩。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.活塞式磁流變離合器，其特征在于:包括帶有內(nèi)腔室(14)的殼體、設(shè)置在內(nèi)腔室(14)的缸體(9)、設(shè)置在缸體(9)內(nèi)的磁流變液(13)、通過(guò)推桿⑵與缸體(9)的活塞(5)相連的輸入曲軸(11)、驅(qū)動(dòng)輸入曲軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)(12)、與殼體固定連接的輸出軸(I); 所述殼體包括左圓盤(3)、右圓盤(7)和設(shè)置在左圓盤(3)與右圓盤(7)之間外殼(6)，由左圓盤(3)、右圓盤(7)和外殼(6)圍成內(nèi)腔室(14)，所述內(nèi)腔室(14)內(nèi)設(shè)有圓環(huán)形的缸體座(8)，所述缸體座(8)上開有至少兩個(gè)設(shè)置缸體(9)的放置孔(15)，所述左圓盤(3)的圓心開有左通孔(16)，所述右圓盤(7)的圓心開有右通孔(17)，所述左通孔(16)和右通孔(17)內(nèi)均設(shè)有支撐輸入曲軸(11)的軸承(18)，所述左通孔(16)外側(cè)由輸出軸(I)封閉，所述右通孔(17)外側(cè)由端蓋(10)封閉； 所述缸體(9)的活塞(5)上開有若干便于磁流變液(13)流動(dòng)的流液孔(19)，所述活塞(5)內(nèi)設(shè)有使磁流變液(13)狀態(tài)改變的線圈(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞式磁流變離合器，其特征在于:所述活塞(5)上的流液孔(19)內(nèi)壁設(shè)有螺旋線槽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的活塞式磁流變離合器，其特征在于:所述活塞(5)的正面和背面均開有與流液孔(19)相接喇叭狀的導(dǎo)流部(20)，所述每個(gè)導(dǎo)流部(20)均和相鄰的導(dǎo)流部(20)相切。
4.如權(quán)利要求1所述的活塞式磁流變離合器，其特征在于:所述輸入曲軸(11)右側(cè)設(shè)有頂住右圓盤(7)內(nèi)軸承(18)內(nèi)環(huán)的右凸臺(tái)(21)，所述端蓋(10)上設(shè)有頂住右圓盤(7)內(nèi)軸承(18)外環(huán)的右頂圈(22)； 所述輸入曲軸左側(cè)設(shè)有頂住左圓盤(3)內(nèi)軸承(18)內(nèi)環(huán)的左凸臺(tái)(23)，所述左圓盤(3)內(nèi)的左通孔(16)為臺(tái)階孔，所述左通孔的臺(tái)階頂住左圓盤(3)內(nèi)軸承(18)外環(huán)。
【文檔編號(hào)】F16D35/00GK104019152SQ201410263974
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】王鴻云, 張忠華, 畢成, 汪彬, 孟國(guó)蓮, 江肖禹 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)