專利名稱：一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置的制作方法
一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置[技術(shù)領(lǐng)域]
本發(fā)明涉及傳動(dòng)總成裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，適用于車輛制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山設(shè)備、軍工裝備、船泊工業(yè)等所有需要?jiǎng)恿魉图白詣?dòng)控制的使用領(lǐng)域。[背景技術(shù)]
磁流變液體是一種新型相變材料。它是一種由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小(微米甚至納米級(jí))軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁體液體混合而成的磁性粒懸浮液。當(dāng)無(wú)磁場(chǎng)時(shí)，懸浮的微粒鐵顆粒自由地隨液體運(yùn)動(dòng)；當(dāng)施加磁場(chǎng)時(shí)，這些懸浮的微粒鐵顆粒被互相吸引，形成一串串鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)從磁場(chǎng)一極到另一極，此時(shí)磁流變液體就在毫秒級(jí)的瞬間由牛頓流體變成塑性體或有一定屈服剪應(yīng)力的粘彈性體。當(dāng)改變磁場(chǎng)線圈中的電流從而獲得不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)，磁流變液的屈服剪應(yīng)力也相應(yīng)發(fā)生變化，即在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，抗剪切力很大，呈現(xiàn)出高粘度的特性；在零磁場(chǎng)條件下呈現(xiàn)出低粘度的特性。其剪切屈服強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度(或電流大小)具有穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正是磁流變液的這種流變可控性使其能夠?qū)崿F(xiàn)阻尼力的連續(xù)或瞬間可變，從而對(duì)動(dòng)力的傳遞實(shí)現(xiàn)主動(dòng)柔性控制。
磁流變液體作為前沿技術(shù)的新材料，因其優(yōu)良的材料特性，越來(lái)越受到人們的關(guān)注，全球?qū)Υ帕髯儾牧虾涂刂萍夹g(shù)的研究方興未艾。磁流變應(yīng)用技術(shù)屬于國(guó)際研究前沿技術(shù)，在車輛、機(jī)械、航空航天、艦船、軍工、建筑等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。被認(rèn)為是未來(lái)最具前途的智能材料之一，由于該材料的推廣使用必需涉及多學(xué)科交叉技術(shù)、全新的的產(chǎn)品種類以及機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)要求，有大量的磁流變應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題尚待解決，因此，目前磁流變材料的推廣使用和磁流變技術(shù)的開(kāi)發(fā)還處在初級(jí)階段，磁流變應(yīng)用產(chǎn)品尚未形成產(chǎn)業(yè)鏈。
傳統(tǒng)的動(dòng)力傳送、負(fù)載驅(qū)動(dòng)和機(jī)構(gòu)控制基本采用分列安裝的形式來(lái)配置相關(guān)的機(jī)械裝置，傳送過(guò)程所需的離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和變速裝置的設(shè)計(jì)分布較為分散，涉及的零部件種類十分繁雜，裝置的自動(dòng)化控制程度很低，因此，相比本發(fā)明而言，傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件體量大，零部件數(shù)量多，生產(chǎn)成本高，而且傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)很難對(duì)分列裝置的功能進(jìn)行優(yōu)化組合，更難支持對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)電一體化的技術(shù)升級(jí)。目前，尚未發(fā)現(xiàn)將上述分列裝置集成設(shè)計(jì)成一個(gè)傳送總成裝置，并應(yīng)用集成電路和磁流變控制技術(shù)，對(duì)動(dòng)力傳遞功能及實(shí)時(shí)過(guò)程進(jìn)行信息管理、智能控制的先例。[發(fā)明內(nèi)容]
本發(fā)明創(chuàng)新地將離合器、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向器、變速器四種功能機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)成一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)總成單元，并率先把集成電路和磁流變技術(shù)應(yīng)用到動(dòng)力傳遞集中控制領(lǐng)域，解決了以磁流變液為動(dòng)力傳遞的核心媒介，通過(guò)電子控制手段對(duì)動(dòng)力負(fù)載所需的瞬時(shí)、延時(shí)離合、脈沖、連續(xù)制動(dòng)、倒順轉(zhuǎn)向、變速(限速勻速)、自動(dòng)(人工)閉鎖功能進(jìn)行信息反饋處理和實(shí)時(shí)操作和控制，從而最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型化、材料減量化、使用安全、節(jié)約資源、降低成本、改善環(huán)境、提高質(zhì)量的應(yīng)用目的，并為推廣新材料、新技術(shù)、新工藝和產(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)提供有力支持。本發(fā)明的目的在于提供一種集離合器、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向器、變速器綜合功能機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)總成裝置，采用先進(jìn)的電子控制和磁流變材料應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高操控性能、節(jié)約材料資源、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品價(jià)值的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，包括輸入齒輪軸、換向變速齒輪、左制動(dòng)片、左制動(dòng)線圈、右制動(dòng)片、右制動(dòng)線圈、左離合片軸、左離合線圈、右離合片軸、右離合線圈、左輸出軸、右輸出軸、換向主軸、離合器磁流變液和制動(dòng)器磁流變液，其特征在于所述的輸入齒輪軸一端連接換向變速齒輪縱向一端，換向變速齒輪橫向一端連接換向主軸，換向主軸左、右兩端分別連接左離合片軸和右離合片軸，左離合片軸和右離合片軸外側(cè)分別纏繞有左離合線圈和右離合線圈，左離合線圈和右離合線圈內(nèi)側(cè)的腔體內(nèi)均設(shè)有離合器磁流變液，所述的左離合片軸左端連接左輸出軸，右離合片軸右端連接右輸出軸，左輸出軸和右輸出軸上分別設(shè)有左制動(dòng)片和右制動(dòng)片，左制動(dòng)片和右制動(dòng)片外部分別纏繞有左制動(dòng)線圈和右制動(dòng)線圈，左制動(dòng)線圈和右制動(dòng)線圈內(nèi)側(cè)的腔體內(nèi)均設(shè)有制動(dòng)器磁流變液。所述的傳動(dòng)總成裝置還包括下殼體、上殼體、左軸承座、電子控制盒、右軸承座、安裝架、集成電路模塊、輸入軸套、左軸承、右軸承、左離合托架、右離合托架、左制動(dòng)托架、右制動(dòng)托架、左、右換向軸套、左、右離合線圈架、左、右制動(dòng)線圈架、橡膠密封圈、左、右離合軸套、左、右制動(dòng)軸套、左、右離合腔體、左、右制動(dòng)腔體和左、右換向軸套，左離合片軸和右離合片軸外側(cè)分別設(shè)有左離合線圈架和右離合線圈架，左離合線圈和右離合線圈分別纏繞在左離合線圈架和右離合線圈架上，左離合線圈架和右離合線圈架內(nèi)側(cè)分別設(shè)有左離合腔體和右離合腔體，左離合腔體和右離合腔體內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述的左制動(dòng)片和右制動(dòng)片外側(cè)分別設(shè)有左制動(dòng)托架和右制動(dòng)托架，左制動(dòng)托架與左制動(dòng)片之間及右制動(dòng)托架與右制動(dòng)片之間分別設(shè)有左制動(dòng)腔體和右制動(dòng)腔體，左制動(dòng)腔體和右制動(dòng)腔體內(nèi)設(shè)有磁流變液。上、下殼體為支承結(jié)構(gòu)體，換向變速齒輪、左制動(dòng)片、左制動(dòng)線圈、右制動(dòng)片、右制動(dòng)線圈、左離合片軸、左離合線圈、右離合片軸、右離合線圈、左輸出軸、右輸出軸、換向主軸、離合器磁流變液、制動(dòng)器磁流變液、左離合托架、右離合托架、左制動(dòng)托架、右制動(dòng)托架、左、右換向軸套、左、右離合線圈架、左、右制動(dòng)線圈架、橡膠密封圈、左、右離合軸套、左、右制動(dòng)軸套、左、右離合腔體、左、右制動(dòng)腔體和左、右換向軸套均設(shè)置于上、下殼體內(nèi)。上殼體頂部設(shè)有電子控制盒，電子控制盒內(nèi)設(shè)有集成電路模塊，上殼體外部還設(shè)有安裝架。所述的左輸出軸和右輸出軸外部一側(cè)分別設(shè)有左軸承和右軸承，左軸承和右軸承分別連接左軸承座和右軸承座。所述的輸入軸外部套設(shè)有輸入軸套，換向主軸左、右兩端分別套設(shè)有左換向軸套和右換向軸套，左離合片軸和右離合片軸外部分別套設(shè)有左離合軸套和右離合軸套，左制動(dòng)片與左輸出軸之間及右制動(dòng)片與右輸出軸之間分別設(shè)有左制動(dòng)軸套和右制動(dòng)軸套，換向主軸與左離合片軸和右離合片軸之間設(shè)有橡膠密封圈，左離合片軸和右離合片軸與左輸出軸和右輸出軸之間設(shè)有橡膠密封圈，左制動(dòng)片和右制動(dòng)片和左輸出軸和右輸出軸之間設(shè)有橡膠密封圈。
所述的傳動(dòng)總成裝置中左、右離合線圈、左、右離合線圈架組成兩件離合線圈，左、右制動(dòng)線圈、左、右制動(dòng)線圈架組成兩件制動(dòng)線圈；左、右離合片軸、左、右離合線圈、左、右輸出軸、左離合托架、右離合托架、左、右離合軸套、橡膠密封圈、左右離合腔體、磁流變液組成左右兩套離合機(jī)構(gòu)，并將離合機(jī)構(gòu)套入離合線圈，形成兩套離合器；左右制動(dòng)片、左右制動(dòng)托架、橡膠密封、左右制動(dòng)軸套、左右制動(dòng)腔體組成兩件制動(dòng)機(jī)構(gòu)，并將制動(dòng)機(jī)構(gòu)套入制動(dòng)線圈，形成兩套制動(dòng)器；換向變速齒輪、換向主軸、換向軸套組成換向機(jī)構(gòu)。
所述的磁流變液作為唯一的動(dòng)力傳遞控制媒介，通過(guò)阻尼強(qiáng)度的主動(dòng)變化，執(zhí)行動(dòng)力離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速、閉鎖動(dòng)作。
本發(fā)明的傳動(dòng)方法如下:
a.需動(dòng)力輸出時(shí)，向離合線圈輸入電流，磁流變液發(fā)生相變，動(dòng)力由輸入齒輪軸傳遞到換向變速齒輪、換向主軸、左右離合片軸、輸出軸，使輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；
b.需動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，切斷離合線圈電流，離合片軸空轉(zhuǎn)，輸出軸失去動(dòng)力；同時(shí)向制動(dòng)線圈輸入電流，總成裝置制動(dòng)器內(nèi)磁流變液發(fā)生相變，制動(dòng)片和輸出軸處于鎖定狀態(tài)；
c.需動(dòng)力轉(zhuǎn)向時(shí)，向一端離合線圈輸入電流,使一端輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；同時(shí)切斷另一端離合線圈電流，向制動(dòng)線圈輸入電流，使另一端輸出軸處于制動(dòng)狀態(tài)；
d.需變速時(shí)，調(diào)整離合線圈電流輸入強(qiáng)度，使磁流變液的阻尼強(qiáng)度變化，改變輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速；
e.需距離保護(hù)時(shí)，瞬間改變或切斷離合線圈電流，向制動(dòng)線圈輸入脈沖或延時(shí)電流，根據(jù)預(yù)設(shè)防撞保護(hù)距離，實(shí)時(shí)調(diào)整電流強(qiáng)度，改變輸出軸的制動(dòng)扭矩，使車輛減速或停止。
本發(fā)明可應(yīng)用于車輛制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山設(shè)備、軍工裝備、船泊工業(yè)。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
1、本發(fā)明將離合器、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向器、變速器機(jī)構(gòu)集成設(shè)計(jì)成一個(gè)總成部件，一次性安裝，有效地解決了傳統(tǒng)產(chǎn)品采用分例安裝技術(shù)以導(dǎo)致零部件空間占用大，配件品種數(shù)量多，產(chǎn)品安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)效率差等問(wèn)題。
2、本發(fā)明應(yīng)用磁流變液制作的離合器和制動(dòng)器具有出力大、體積小、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻尼力連續(xù)可調(diào)、易于實(shí)現(xiàn)智能化控制等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的程序設(shè)定，自動(dòng)調(diào)整離合器線圈或制動(dòng)器線圈的電流參數(shù)，對(duì)離合片或制動(dòng)片的運(yùn)動(dòng)阻尼進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使總成裝置的動(dòng)力傳動(dòng)或停止剎車處于最佳狀態(tài)，有效地解決傳統(tǒng)產(chǎn)品難以實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化功倉(cāng)泛。
3、本發(fā)明采用非接觸式的磁流變離合器和制動(dòng)器，有效解決傳統(tǒng)離合器、制動(dòng)器使用中的機(jī)械損耗和故障缺陷，提高了產(chǎn)品可靠性。
4、與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，本發(fā)明具有輕量化、減量化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全、省材料、低成本、無(wú)污染、安裝和維護(hù)簡(jiǎn)便等明顯的優(yōu)點(diǎn)。
5、本發(fā)明磁流變總成裝置作為核心標(biāo)準(zhǔn)部件，可在工廠實(shí)施流水線生產(chǎn)，進(jìn)行有效的質(zhì)量監(jiān)督和標(biāo)準(zhǔn)管理，徹底解決因傳統(tǒng)產(chǎn)品的品種繁雜、分散管理而導(dǎo)致的質(zhì)量監(jiān)管問(wèn)題。
6、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)管理、可有效控制生產(chǎn)成本，合理降低產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
7、本發(fā)明融合自動(dòng)化控制、遠(yuǎn)程控制、無(wú)線控制等高端智能技術(shù)，采用新材料、新技術(shù)、新工藝，機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方法，將對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)，先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展起到積極地推進(jìn)作用。圖(I)是本發(fā)明等軸視(2)是本發(fā)明等軸正視(3 )是本發(fā)明俯視(4 )是本發(fā)明B-B剖視(5 )是本發(fā)明A-A剖視(6)是本發(fā)明C局剖視圖指定圖(5)為摘要附圖
參見(jiàn)附圖，其中I為下殼體；2為上殼體；3為左軸承座；4為電子控制盒；5為右軸承座；6為安裝架；7為輸入齒輪軸；8為換向變速齒輪；9為集成電路模塊；10為輸入軸套；11為左制動(dòng)片；12為左制動(dòng)線圈；13為右制動(dòng)片；14為右制動(dòng)線圈；15為左離合片軸；16為左離合線圈；17為右離合片軸；18為右離合線圈；19為左軸承；20為右軸承；21為左輸出軸；22為右輸出軸；23為左離合托架；24為換向主軸；25為右離合托架；26為左制動(dòng)托架；27為右制動(dòng)托架；28為左、右離合線圈架；29為左右制動(dòng)線圈架；30為橡膠密封圈；31為左右離合軸套；32為左右制動(dòng)軸套；33為離合器磁流變液；34為制動(dòng)器磁流變液；35為左右離合腔體；36為左右制動(dòng)腔體；37為左右換向軸套現(xiàn)結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的整套技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述，這種制造技術(shù)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是非常清楚的。
實(shí)施例本發(fā)明設(shè)計(jì)的動(dòng)力總成裝置，其中包括下殼體、上殼體、左軸承座、電子控制盒、右軸承座、安裝架、輸入齒輪軸、換向變速齒輪、集成電路模塊、輸入軸套、左制動(dòng)片、左制動(dòng)線圈、右制動(dòng)片、右制動(dòng)線圈、左離合片軸、左離合線圈、右離合片軸、右離合線圈、左軸承、右軸承、左輸出軸、右輸出軸、左離合托架、右離合托架、換向主軸、左制動(dòng)托架、右制動(dòng)托架、左右換向軸套、左右離合線圈架、左右制動(dòng)線圈架、橡膠密封圈、左右離合軸套、左右制動(dòng)軸套、離合器磁流變液、制動(dòng)器磁流變液、左右離合腔體、左右制動(dòng)腔體、左右換向軸套組成的整體磁流變(離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速)控制的傳動(dòng)總成裝置。所述的磁流變傳動(dòng)總成結(jié)構(gòu)，除了安裝架、電子控制盒、軸承和軸承座外，其他包括具有離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速及動(dòng)力傳送功能的零部件都安裝在上下殼體內(nèi)部，殼體同時(shí)是具有支承功能的結(jié)構(gòu)體，構(gòu)成磁流變(離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速)控制的傳動(dòng)總成裝置。所述的磁流變離合器組件采用磁流變液作為動(dòng)力傳遞的媒介材料，通過(guò)連接電子控制盒對(duì)動(dòng)力負(fù)載實(shí)施離合和變速的操作控制，其特征在于由離合線圈、左右輸出軸、左右離合托架、左右離合片軸、左右離合腔體、橡膠密封圈、左右離合軸套組成兩套離合器部件，離合器結(jié)構(gòu)內(nèi)的離合片與離合腔體之間形成密閉的內(nèi)腔空間，向內(nèi)腔注滿離合器磁流變液，通過(guò)電子控制盒對(duì)離合線圈電流電壓值的設(shè)定操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器的控制管理。
所述的磁流變制動(dòng)器組件采用磁流變液作為制動(dòng)阻尼材料，通過(guò)連接電子控制盒對(duì)動(dòng)力負(fù)載實(shí)施制動(dòng)的操作控制，其特征在于由制動(dòng)線圈、左右輸出軸、左右制動(dòng)托架、左右制動(dòng)片、左右制動(dòng)腔體、橡膠密封圈、左右制動(dòng)軸套組成兩套制動(dòng)器結(jié)構(gòu)體，制動(dòng)器結(jié)構(gòu)體內(nèi)的制動(dòng)片與制動(dòng)腔體之間形成密閉的內(nèi)腔空間，向內(nèi)腔空間注滿制動(dòng)器磁流變液，通過(guò)電子控制盒對(duì)制動(dòng)線圈電流電壓值的設(shè)定操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)器的控制管理。
所述的磁流變控制傳動(dòng)總成技術(shù):
傳動(dòng)過(guò)程:動(dòng)力輸入齒輪軸一動(dòng)力換向變速齒輪一換向主軸一左右尚合片軸一左右輸出軸，
控制內(nèi)容:動(dòng)力輸入、輸出、停止、瞬時(shí)、延時(shí)、定時(shí)、制動(dòng)、倒順、轉(zhuǎn)向、變速(限速勻速)、自動(dòng)(人工)閉鎖的操作控制。
動(dòng)力輸出時(shí)，向離合線圈輸入電流，離合器內(nèi)磁流變材料發(fā)生相變，由液體轉(zhuǎn)變成類固態(tài)即產(chǎn)生阻尼力，這時(shí)動(dòng)力由離合片軸傳遞動(dòng)力到輸出軸，左右輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，切斷離合線圈電流，磁流變液由類固態(tài)還原為液態(tài)，這時(shí)離合片軸空轉(zhuǎn)，輸出軸失去動(dòng)力，同時(shí)向制動(dòng)線圈輸入電流，磁流變液變成類固態(tài)即產(chǎn)生阻尼力，這時(shí)制動(dòng)片和輸出軸處于鎖定制動(dòng)狀態(tài)。
動(dòng)力負(fù)載轉(zhuǎn)向時(shí)，一端輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；這時(shí)另一端輸出軸處于制動(dòng)狀態(tài)。
輸出軸轉(zhuǎn)速變化時(shí)，調(diào)整離合線圈電流的輸入電流，在負(fù)載不變的條件下，可穩(wěn)定改變輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速。
所述的磁流變控制技術(shù)，其特征在于通過(guò)電子控制盒的接線端將電源線、信號(hào)線、控制線連接到動(dòng)力源、信號(hào)源、電源、離合線圈和制動(dòng)線圈，電子控制盒內(nèi)的集成電路模塊具通過(guò)預(yù)設(shè)控制程序，有自動(dòng)(遠(yuǎn)程、無(wú)線)智能控制功能，對(duì)傳感器或人工操作信號(hào)作隨機(jī)分析處理，瞬時(shí)調(diào)整離合線圈和制動(dòng)線圈電流電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力傳遞過(guò)程進(jìn)行柔性控制和實(shí)時(shí)管理。
本發(fā)明制作方法如下:
1、先按附圖齊備制作的零件及磁流變液材料。
2、將輸入齒輪軸7、輸入軸套10裝入下殼體I ;
3、將換向變速齒輪8、換向主軸24、換向軸套37裝入下殼體I ;
4、將左右離合線圈(16、18)、左右離合線圈架28、組成2件離合線圈，將左右制動(dòng)線圈(12、14)、左右制動(dòng)線圈架29組成2件制動(dòng)線圈；
5、將左右離合片軸(15、17)、左右離合線圈(16、18)、左右輸出軸(21、22)、左離合托架23、右離合托架25、左右離合軸套31、橡膠密封圈30、左右離合腔體35、磁流變液33組成左右2離合機(jī)構(gòu)，并將離合機(jī)構(gòu)套入離合線圈，形成2套離合器；
6、將左右制動(dòng)片(11、13)、左右制動(dòng)托架(26、27)、橡膠密封30、左右制動(dòng)軸套32、左右制動(dòng)腔體36組成2件制動(dòng)機(jī)構(gòu)，并將制動(dòng)機(jī)構(gòu)套入制動(dòng)線圈，形成2套制動(dòng)器；
7、將2套離合器和2套制動(dòng)器裝入下殼體1，并預(yù)留接頭線；
8、將集成電路模塊9裝入電子控制盒4，再將電子控制盒4裝在上殼體2上方位置；
9、裝配上殼體2、下殼體I安裝架6，并從上殼體2引出預(yù)留接頭線；10、打開(kāi)電子控制盒蓋，在接線端上接入離合制動(dòng)線圈的接頭線以及外部信號(hào)、控制、電源線。本發(fā)明實(shí)施技術(shù)如下:1、當(dāng)動(dòng)力輸入時(shí)，由輸入齒輪軸傳遞到換向變速齒輪，再傳遞到換向主軸，再傳遞到左右離合片軸，如果在離合、制動(dòng)線圈無(wú)控制電壓狀態(tài)下，線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度為零，左由輸出軸無(wú)動(dòng)力輸出。2、當(dāng)動(dòng)力輸入時(shí)，在離合、制動(dòng)線圈有控制電壓狀態(tài)下，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，左右輸出軸有動(dòng)力輸出。3、當(dāng)動(dòng)力輸出時(shí)，向離合線圈輸入電流，離合器內(nèi)磁流變材料發(fā)生相變，由液體轉(zhuǎn)變成類固態(tài)即產(chǎn)生阻尼力，隨著電流功率增大，線圈磁場(chǎng)從零強(qiáng)度向高強(qiáng)度變化，電流強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比、而磁場(chǎng)強(qiáng)度與離合器的磁流變液阻尼強(qiáng)度成正比，這時(shí)動(dòng)力由離合片軸傳遞動(dòng)力到輸出軸，左右輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。4、當(dāng)動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，切斷離合線圈電流，離合器磁流變材料消磁，磁流變液由類固態(tài)還原為液態(tài)，這時(shí)離合片軸空轉(zhuǎn)，輸出軸失去驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)向制動(dòng)線圈輸入電流，制動(dòng)器內(nèi)磁流變材料發(fā)生相變，磁流變液由液體轉(zhuǎn)變成類固態(tài)即產(chǎn)生阻尼力，隨著電流功率增大，線圈磁場(chǎng)從零強(qiáng)度向高強(qiáng)度變化，電流強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比、而磁場(chǎng)強(qiáng)度與制動(dòng)器的磁流變液阻尼強(qiáng)度成正比，這時(shí)離合片軸和輸出軸處于鎖定制動(dòng)狀態(tài)。5、當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，向一組離合制動(dòng)器中的離合器線圈輸入電流，同時(shí)切斷制動(dòng)器線圈電流，與該組相連的輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；這時(shí)另一組離合制動(dòng)器中的離合器線圈切斷電流，同時(shí)向制動(dòng)器線圈輸入電流，與該組相連的輸出軸處于鎖定制動(dòng)狀態(tài)。6、當(dāng)輸出軸變速時(shí)，電子控制盒將根據(jù)傳感器或人工操作信號(hào)調(diào)整離合線圈的輸入電流，自動(dòng)改變輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
1.一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，包括輸入齒輪軸、換向變速齒輪、左制動(dòng)片、左制動(dòng)線圈、右制動(dòng)片、右制動(dòng)線圈、左離合片軸、左離合線圈、右離合片軸、右離合線圈、左輸出軸、右輸出軸、換向主軸、離合器磁流變液和制動(dòng)器磁流變液，其特征在于所述的輸入齒輪軸一端連接換向變速齒輪縱向一端，換向變速齒輪橫向一端連接換向主軸，換向主軸左、右兩端分別連接左離合片軸和右離合片軸，左離合片軸和右離合片軸外側(cè)分別纏繞有左離合線圈和右離合線圈，左離合線圈和右離合線圈內(nèi)側(cè)的腔體內(nèi)均設(shè)有離合器磁流變液，所述的左離合片軸左端連接左輸出軸，右離合片軸右端連接右輸出軸，左輸出軸和右輸出軸上分別設(shè)有左制動(dòng)片和右制動(dòng)片，左制動(dòng)片和右制動(dòng)片外部分別纏繞有左制動(dòng)線圈和右制動(dòng)線圈，左制動(dòng)線圈和右制動(dòng)線圈內(nèi)側(cè)的腔體內(nèi)均設(shè)有制動(dòng)器磁流變液。
2.如權(quán)利要求1所述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于所述的傳動(dòng)總成裝置還包括下殼體、上殼體、左軸承座、電子控制盒、右軸承座、安裝架、集成電路模塊、輸入軸套、左軸承、右軸承、左離合托架、右離合托架、左制動(dòng)托架、右制動(dòng)托架、左、右換向軸套、左、右離合線圈架、左、右制動(dòng)線圈架、橡膠密封圈、左、右離合軸套、左、右制動(dòng)軸套、左、右離合腔體、左、右制動(dòng)腔體和左、右換向軸套，左離合片軸和右離合片軸外側(cè)分別設(shè)有左離合線圈架和右離合線圈架，左離合線圈和右離合線圈分別纏繞在左離合線圈架和右離合線圈架上，左離合線圈架和右離合線圈架內(nèi)側(cè)分別設(shè)有左離合腔體和右離合腔體，左離合腔體和右離合腔體內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述的左制動(dòng)片和右制動(dòng)片外側(cè)分別設(shè)有左制動(dòng)托架和右制動(dòng)托架，左制動(dòng)托架與左制動(dòng)片之間及右制動(dòng)托架與右制動(dòng)片之間分別設(shè)有左制動(dòng)腔體和右制動(dòng)腔體，左制動(dòng)腔體和右制動(dòng)腔體內(nèi)設(shè)有磁流變液。
3.如權(quán)利要求2所述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于上、下殼體為支承結(jié)構(gòu)體，換向變速齒輪、左制動(dòng)片、左制動(dòng)線圈、右制動(dòng)片、右制動(dòng)線圈、左離合片軸、左離合線圈、右離合片軸、右離合線圈、左輸出軸、右輸出軸、換向主軸、離合器磁流變液、制動(dòng)器磁流變液、左離合托架、右離合托架、左制動(dòng)托架、右制動(dòng)托架、左、右換向軸套、左、右離合線圈架、左、右制動(dòng)線圈架、橡膠密封圈、左、右離合軸套、左、右制動(dòng)軸套、左、右離合腔體、左、右制動(dòng)腔體和左、右換向軸套均設(shè)置于上、下殼體內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于上殼體頂部設(shè)有電子控制盒，電子控制盒內(nèi)設(shè)有集成電路模塊，上殼體外部還設(shè)有安裝架。
5.如權(quán)利要求1所 述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于所述的左輸出軸和右輸出軸外部一側(cè)分別設(shè)有左軸承和右軸承，左軸承和右軸承分別連接左軸承座和右軸承座。
6.如權(quán)利要求1所述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于所述的輸入軸外部套設(shè)有輸入軸套，換向主軸左、右兩端分別套設(shè)有左換向軸套和右換向軸套，左離合片軸和右離合片軸外部分別套設(shè)有左離合軸套和右離合軸套，左制動(dòng)片與左輸出軸之間及右制動(dòng)片與右輸出軸之間分別設(shè)有左制動(dòng)軸套和右制動(dòng)軸套，換向主軸與左離合片軸和右離合片軸之間設(shè)有橡膠密封圈，左離合片軸和右離合片軸與左輸出軸和右輸出軸之間設(shè)有橡膠密封圈，左制動(dòng)片和右制動(dòng)片和左輸出軸和右輸出軸之間設(shè)有橡膠密封圈。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于所述的傳動(dòng)總成裝置中左、右離合線圈、左、右離合線圈架組成兩件離合線圈，左、右制動(dòng)線圈、左、右制動(dòng)線圈架組成兩件制動(dòng)線圈；左、右離合片軸、左、右離合線圈、左、右輸出軸、左離合托架、右離合托架、左、右離合軸套、橡膠密封圈、左右離合腔體、磁流變液組成左右兩套離合機(jī)構(gòu)，并將離合機(jī)構(gòu)套入離合線圈，形成兩套離合器；左右制動(dòng)片、左右制動(dòng)托架、橡膠密封、左右制動(dòng)軸套、左右制動(dòng)腔體組成兩件制動(dòng)機(jī)構(gòu)，并將制動(dòng)機(jī)構(gòu)套入制動(dòng)線圈，形成兩套制動(dòng)器；換向變速齒輪、換向主軸、換向軸套組成換向機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，其特征在于所述的磁流變液作為唯一的動(dòng)力傳遞控制媒介，通過(guò)阻尼強(qiáng)度的主動(dòng)變化，執(zhí)行動(dòng)力離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速、閉鎖動(dòng)作。
9.一種如權(quán)利要求1所述的磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置的傳動(dòng)方法，其特征在于 a.需動(dòng)力輸出時(shí)，向離合線圈輸入電流，磁流變液發(fā)生相變，動(dòng)力由輸入齒輪軸傳遞到換向變速齒輪、換向主軸、左右離合片軸、輸出軸，使輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)； b.需動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，切斷離合線圈電流，離合片軸空轉(zhuǎn)，輸出軸失去動(dòng)力；同時(shí)向制動(dòng)線圈輸入電流，總成裝置制動(dòng)器內(nèi)磁流變液發(fā)生相變，制動(dòng)片和輸出軸處于鎖定狀態(tài)； c.需動(dòng)力轉(zhuǎn)向時(shí)，向一端離合線圈輸入電流，使一端輸出軸處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；同時(shí)切斷另一端離合線圈電流，向制 動(dòng)線圈輸入電流，使另一端輸出軸處于制動(dòng)狀態(tài)； d.需變速時(shí)，調(diào)整離合線圈電流輸入強(qiáng)度，使磁流變液的阻尼強(qiáng)度變化，改變輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速； e.需距離保護(hù)時(shí)，瞬間改變或切斷離合線圈電流，向制動(dòng)線圈輸入脈沖或延時(shí)電流，根據(jù)預(yù)設(shè)防撞保護(hù)距離，實(shí)時(shí)調(diào)整電流強(qiáng)度，改變輸出軸的制動(dòng)扭矩，使車輛減速或停止。
10.一種如權(quán)利要求1所述的磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置的應(yīng)用，其特征在于所述的傳動(dòng)總成裝置應(yīng)用于車輛制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山設(shè)備、軍工裝備、船泊工業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及傳動(dòng)總成裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種磁流變離合、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、變速控制的傳動(dòng)總成裝置，本發(fā)明將離合器、制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向器、變速器四種功能機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)成一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)總成單元，并率先把集成電路和磁流變技術(shù)應(yīng)用到動(dòng)力傳遞集中控制領(lǐng)域，解決以磁流變液為動(dòng)力傳遞的核心媒介，通過(guò)電子控制手段對(duì)動(dòng)力負(fù)載所需的瞬時(shí)、延時(shí)離合、脈沖、連續(xù)制動(dòng)、倒順轉(zhuǎn)向、變速(限速勻速)、自動(dòng)(人工)閉鎖功能進(jìn)行信息反饋處理和實(shí)時(shí)操作和控制，從而最大限度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積小型化、材料減量化、使用安全、節(jié)約資源、降低成本、改善環(huán)境、提高質(zhì)量的應(yīng)用目的，并為推廣新材料、新技術(shù)、新工藝和產(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)提供有力支持。
文檔編號(hào)F16D37/00GK103195901SQ20131011365
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者沈錫鶴, 勞渝聲, 魏民 申請(qǐng)人:沈錫鶴, 上海環(huán)捷投資咨詢有限公司