本發(fā)明屬于離合器技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種擠壓式增扭磁流變離合器。
背景技術(shù):
磁流變液主要由在磁場(chǎng)下可極化的微米級(jí)(0.01~10μm)具有高飽和磁化強(qiáng)度的鐵磁性細(xì)微顆粒、能使磁性顆粒均勻分散的溶劑(水、礦物油、硅油等)及表面活性劑組成的穩(wěn)定懸浮液體。磁流變液是一種新型的智能流體,其屈服應(yīng)力和黏性隨著外加磁場(chǎng)的變化而變化?;诖帕髯円旱倪@種特殊力學(xué)性質(zhì),它們能用于外加磁場(chǎng)控制的器件,如磁流變離合器、阻尼閥、磁流變減震器等。
磁流變離合器是磁流變液應(yīng)用的一個(gè)重要方向。磁流變離合器是由磁流變液的剪切應(yīng)力傳遞轉(zhuǎn)矩的器件,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、噪聲大等缺點(diǎn),以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)被廣泛研究并取得了顯著進(jìn)步。其中,根據(jù)磁流變離合器在器件中所形成的幾何形狀大致可分為圓筒式磁流變離合器、圓盤式磁流變離合器、碟片式磁流變離合器等。
但是,磁流變液剪切屈服應(yīng)力不足、扭轉(zhuǎn)力不夠的問(wèn)題,一直制約著磁流變液的發(fā)展,過(guò)低的傳遞效率使得該項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用并不廣泛。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,扭轉(zhuǎn)力和傳遞效率高的擠壓式增扭磁流變離合器。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種擠壓式增扭磁流變離合器,包括外殼體、端蓋、輸入軸、輸出套筒、輸出軸、擠壓活塞及電磁線圈;所述的輸入軸與外殼體的一端連接,外殼體的另一端設(shè)有端蓋;所述的外殼體內(nèi)設(shè)有磁流變液和輸出套筒,所述的輸出軸穿過(guò)端蓋伸入外殼體,與輸出套筒連接,且與輸入軸同軸;外殼體內(nèi)輸出軸上設(shè)有電磁線圈,輸出套筒內(nèi)設(shè)有活塞,活塞的移動(dòng)方向與輸出軸軸線平行,活塞與輸出套筒之間設(shè)有彈簧,活塞和電磁線圈之間的輸出套筒側(cè)壁上設(shè)有泄流口。
上述的擠壓式增扭磁流變離合器中,所述的輸出套筒上設(shè)有若干沿徑向設(shè)置的盲孔,盲孔內(nèi)設(shè)有鋼球,鋼球通過(guò)彈簧與盲孔底部連接。
上述的擠壓式增扭磁流變離合器中,所述外殼體、端蓋與輸出套筒均采用非導(dǎo)磁材料,活塞采用導(dǎo)磁體材料。
上述的擠壓式增扭磁流變離合器中,所述輸出軸與端蓋之間設(shè)有軸承與密封圈。
上述的擠壓式增扭磁流變離合器中,所述輸入軸外殼體之間、端蓋與外殼體之間分別通過(guò)螺栓連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的電磁線圈通電時(shí),磁流變液由類牛頓態(tài)流體轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞虘B(tài)流體傳遞轉(zhuǎn)矩,鋼球在離心力的作用下外移,對(duì)磁流變液擠壓;同時(shí),在電磁吸力的作用下使得活塞產(chǎn)生移動(dòng),對(duì)磁流變液擠壓,在活塞和鋼球的復(fù)合擠壓作用下,增加了本發(fā)明的扭矩,提高了本發(fā)明的傳遞效率,實(shí)現(xiàn)了快速響應(yīng);本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、密封性好、經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1、圖2所示,本發(fā)明包括輸入軸1、外殼體6、端蓋13、輸出軸11、輸出套筒2以及固定在輸出軸11上的電磁線圈10。所述的輸入軸1與外殼體6的一端通過(guò)螺栓連接,外殼體6的另一端通過(guò)螺栓與端蓋13連接。所述的外殼體6內(nèi)設(shè)有磁流變液5和輸出套筒,所述的輸出軸11穿過(guò)端蓋13伸入外殼體6,與輸出套筒2連接,且與輸入軸1同軸。所述外殼體6、端蓋13與輸出套筒2均采用非導(dǎo)磁材料,所述輸出軸11與端蓋13之間設(shè)有軸承12與密封圈14。外殼體6內(nèi)輸出軸11上設(shè)有電磁線圈10,輸出套筒2內(nèi)設(shè)有活塞7,活塞7的移動(dòng)方向與輸出軸11的軸線平行,活塞7與輸出軸11之間設(shè)有彈簧8,活塞7和電磁線圈10之間的輸出套筒2的側(cè)壁上設(shè)有泄流口9?;钊?采用導(dǎo)磁材料制成,當(dāng)電磁線圈10通電后,活塞7受到電磁線圈10產(chǎn)生的吸力而在輸出套筒2內(nèi)移動(dòng),擠壓磁流變液5,使磁流變液5能通過(guò)泄流口9流入或排出。所述的輸出套筒2上設(shè)有四個(gè)沿徑向設(shè)置的盲孔,四個(gè)盲孔沿圓周方向均勻布置;盲孔內(nèi)設(shè)有鋼球4,鋼球4通過(guò)彈簧3與盲孔底部連接。當(dāng)輸出套筒2旋轉(zhuǎn)時(shí),鋼球4能一起旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,克服彈簧3的彈力,擠壓磁流變液5。
本發(fā)明的工作過(guò)程如下:將電磁線圈10安裝在輸出軸11軸肩與外殼端蓋13之間。工作時(shí),電磁線圈10通電產(chǎn)生電磁場(chǎng),磁流變液5由類液體變?yōu)轭惞腆w,輸入軸1帶動(dòng)外殼體6旋轉(zhuǎn),由于磁流變液5的剪切力作用帶動(dòng)輸出套筒2旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)到達(dá)一定速度時(shí),由于離心力作用使得鋼球4克服彈簧3的拉力順著盲孔向外移動(dòng),對(duì)磁流變液5產(chǎn)生擠壓。同時(shí)電磁線圈10與輸出軸11構(gòu)成電磁鐵,對(duì)活塞7產(chǎn)生吸力,活塞7克服彈簧8的彈力作用向右移動(dòng)擠壓磁流變液5,增加了磁流變的扭轉(zhuǎn)力,離合器結(jié)合。當(dāng)電磁線圈10斷電時(shí),磁流變液5由類固體變?yōu)轭愐后w,傳遞的扭矩變小。輸出套筒2旋轉(zhuǎn)速度變慢,鋼球4的離心力減小,由于彈簧3的作用鋼球4不再對(duì)磁流變液5產(chǎn)生擠壓,同時(shí)導(dǎo)磁體擠壓活塞7由于彈簧8的作用向左移動(dòng),對(duì)磁流變液5不再產(chǎn)生擠壓,離合器斷開(kāi)。