專利名稱：離心式磁流變液離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離合器器件，尤其是涉及采用磁流變液產(chǎn)生傳動(dòng)力矩的器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種離心式磁流變液離合器，可以在相同尺寸的情況下傳遞較大力矩且耗能較少。
本發(fā)明的解決方案如下離合器中包括輸入軸、輸出軸、磁流變液、電磁線圈以及離合體等，其特征在于離合體為碟形的外殼和滑塊，輸入軸與外殼固定相連，輸出軸上安裝可在離心力作用下沿徑向滑動(dòng)的滑塊，滑塊位于外殼的空腔內(nèi)。
本發(fā)明是根據(jù)以下研究而設(shè)計(jì)的當(dāng)磁流變液在磁場(chǎng)中受到沿磁場(chǎng)方向的外加正壓力時(shí)，其剪切應(yīng)力得到較大提高，甚至可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上[見X.Tang，X.Zhang，andR.Tao.”Structure-Enhanced yield strength ofMR fluids”；Journal of Applied Physics，Vol.87，No.5，March 2000]。利用這種效應(yīng)以及離心力的原理，提出本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)輸入軸10上帶有外殼4，外殼分為左、右兩部分，通過(guò)緊固件連接、在連接處由不導(dǎo)磁的密封件3隔離，兩外殼相對(duì)的面為碟形(即中間部分為平面、外圍部分為斜面，斜面與平面之間形成的銳角稱為楔形角)、使兩外殼之間形成碟形空腔。輸入軸固定在某一外殼上，它和左、右外殼三者連為一體，可繞軸旋轉(zhuǎn)。輸出軸8穿入與輸入軸相對(duì)的另一外殼內(nèi)，軸與外殼之間以軸承7配合、并用密封件9密封。輸出軸的端部有兩個(gè)半圓的碟形滑塊5，通過(guò)固定在輸出軸上、與軸垂直的銷子11安裝即碟形滑塊的對(duì)稱軸處設(shè)有通孔，通孔與銷子之間形成滑動(dòng)配合，滑塊與銷子之間采用復(fù)位彈簧12相連，將復(fù)位彈簧的一端用螺釘6固定在滑塊上、另一端固定在銷子上?；瑝K與外殼相互配合即作為離合器中的離合體，它們之間的空隙中充滿磁流變液。電磁線圈1固定在外磁芯2上，線圈中通以所需的電流，外磁芯則安裝在機(jī)體中合適的位置(位于離合體的軸向或徑向均可)，磁芯及線圈保持靜止。
分離狀態(tài)時(shí)，電磁線圈不通電，磁流變液為流體狀，輸入軸帶動(dòng)外殼空轉(zhuǎn)，滑塊不動(dòng)、被彈簧拉緊卡在輸出軸上。滑塊與外殼之間的磁流變液只產(chǎn)生很小的流體摩擦。
接合狀態(tài)時(shí)，電磁線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，使磁流變液類固化，將滑塊和外殼接合，從而帶動(dòng)輸出軸產(chǎn)生一定轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)滑塊在離心力的作用下，沿銷子向外滑動(dòng)，在外殼和滑塊的配合斜面上產(chǎn)生很大的擠壓力，使此處的磁流變液的剪切應(yīng)力大幅度提高，從而使輸出力矩大幅度提高。
需要再次分離時(shí)，將電磁線圈斷電，磁流變液即恢復(fù)流體狀態(tài)，喪失抗剪切能力，滑塊和外殼脫開、并在復(fù)位彈簧的作用下回到原位置。
由于采用磁流變液效應(yīng)和離心式自動(dòng)加壓的滑塊，本離合器具有以下優(yōu)點(diǎn)一、和傳統(tǒng)離合器相比1)接合、分離迅速(響應(yīng)速度可達(dá)毫秒量級(jí))，平穩(wěn)無(wú)沖擊；2)無(wú)噪聲，無(wú)發(fā)熱，有自潤(rùn)滑功能，使用壽命長(zhǎng)，消耗功率?。?)可實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離操縱，控制簡(jiǎn)單。
二、和現(xiàn)有磁流變液離合器相比1)相同體積時(shí)的傳動(dòng)力矩大；2)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度要求較低，消耗功率小。
權(quán)利要求
1.一種離心式磁流變液離合器，包括輸入軸、輸出軸、磁流變液、電磁線圈以及離合體等，其特征在于離合體為碟形的外殼(4)和滑塊(5)，輸入軸(10)與外殼固定相連，輸出軸(8)上安裝可在離心力作用下沿徑向滑動(dòng)的滑塊，滑塊位于外殼的空腔內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明所提出的離心式磁流變液離合器，涉及離合器器件，尤其是涉及采用磁流變液產(chǎn)生傳動(dòng)力矩的器件。離合器中包括輸入軸10、輸出軸8、磁流變液、電磁線圈1以及離合體等，其中離合體為碟形的外殼4和滑塊5，滑塊可在離心力作用下沿徑向滑動(dòng)，產(chǎn)生自動(dòng)加壓的效果，使磁流變液的剪切應(yīng)力得到較大提高。它克服了傳統(tǒng)離合器的響應(yīng)慢、有沖擊及噪聲、發(fā)熱嚴(yán)重、控制不便等缺陷；與現(xiàn)有磁流變液離合器相比，也具有傳動(dòng)力矩大，消耗功率小的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16D37/02GK1424516SQ0113737
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月13日
發(fā)明者張先舟, 王琪民, 張培強(qiáng), 鄭春陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)