一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承。該裝置是由隔離圈、密封軸套、軸圈、磁流變液、勵(lì)磁線圈、連結(jié)架、鋼珠、座圈組成。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及隔離圈組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液密封在密封室里面。所述的座圈對(duì)稱開(kāi)有凹槽，勵(lì)磁線圈繞在凹槽里面，并且有隔離圈將磁流變液與勵(lì)磁線圈隔離。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及該軸承工作時(shí)伸入軸圈和座圈的軸頭組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠以及連結(jié)架安裝在此密封室里面。當(dāng)勵(lì)磁線圈通電時(shí)，在軸圈、座圈、磁流變液之間產(chǎn)生磁路，使磁流變液由原來(lái)的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，軸承軸圈不斷地做切割磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，起到了阻礙軸圈運(yùn)動(dòng)的作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種推力球軸承，尤其是涉及一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承。

【背景技術(shù)】
[0002]推力球軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件，其中推力球軸承的主要功能是承受軸向載荷，支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械載荷摩擦系數(shù)。它是由軸圈、座圈、連結(jié)架、鋼珠組成。在大型機(jī)器、專(zhuān)用機(jī)器人、磨床主軸等需要靠推力球軸承來(lái)支撐運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備中，需要另外增設(shè)剎車(chē)裝置，這樣不僅使得機(jī)械結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，成本上升，而且整個(gè)系統(tǒng)的可靠性降低，由剎車(chē)力度不夠或者錯(cuò)按開(kāi)關(guān)所引起意外事故比比皆是。此外，還要時(shí)不時(shí)地去更換機(jī)器的剎車(chē)系統(tǒng)中的零部件而顯得非常麻煩。因此，研究出一種具有集成阻尼器的推力球軸承意義重大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高且成本低，從而能替代傳統(tǒng)的剎車(chē)系統(tǒng)，集剎車(chē)和支撐運(yùn)轉(zhuǎn)功能為一身的基于磁流變效應(yīng)的推力球軸承。
[0004]為了有效地得到一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承，本實(shí)用新型是按如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的:該裝置是由隔離圈，密封軸套，軸圈，磁流變液，勵(lì)磁線圈，連結(jié)架，鋼珠，座圈組成。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及隔離圈組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液密封在密封室里面。所述的座圈對(duì)稱開(kāi)有凹槽，勵(lì)磁線圈繞在凹槽里面，并且有隔離圈將磁流變液與勵(lì)磁線圈隔離。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及該軸承工作時(shí)伸入軸圈和座圈的軸頭組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠以及連結(jié)架安裝在此密封室里面。所述的鋼珠表面涂有強(qiáng)隔磁材料，磁流變液采用寧波杉工結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與控制工程中心有限公司所研制的型號(hào)為SG-MRF2035的磁流變液。
[0005]當(dāng)勵(lì)磁線圈通電時(shí)，在軸圈、座圈、磁流變液之間產(chǎn)生封閉磁路，使磁流變液由原來(lái)低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，軸承軸圈不斷地做切割磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，起到了阻礙軸圈運(yùn)動(dòng)的作用。另外，根據(jù)軸承工作的環(huán)境的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈電流的大小，從而改變磁流變液發(fā)生流變現(xiàn)象的強(qiáng)度來(lái)實(shí)時(shí)控制阻尼力。因此，該不僅集成了阻尼器和支撐軸承的功能，而且還可以對(duì)阻尼力進(jìn)行智能控制。
[0006]本實(shí)用新型所述的一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承的積極效果在于:利用磁流變液在外加磁場(chǎng)下會(huì)發(fā)生流變現(xiàn)象，其流變特性會(huì)在瞬間(毫秒量級(jí))發(fā)生改變，使磁流變液由原來(lái)低粘度、高流動(dòng)性的New ton流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯取⒌土鲃?dòng)性的Bingham流體，且這是一個(gè)連續(xù)、可逆的過(guò)程的特性。將磁流變液以及用以觸發(fā)磁流變液發(fā)生流變現(xiàn)象的裝置集成在推力球軸承里面，從而達(dá)到了集阻尼器和支撐功能為一身的新型推力球軸承。并且可以通過(guò)改變勵(lì)磁線圈電流的大小對(duì)阻尼力進(jìn)行智能化控制，從而滿足不同場(chǎng)所的工作要求。在整個(gè)裝置中視軸承的大小而定，所需的磁流變液體積只需5-8mL，整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)非常緊湊，響應(yīng)迅速，可靠性高，造價(jià)便宜。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖為本實(shí)用新型一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0009]在圖中，本實(shí)用新型一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是由隔離圈1、密封軸套2、軸圈3、磁流變液4、勵(lì)磁線圈5、連結(jié)架6、鋼珠7、座圈8組成。該裝置的軸圈3、座圈8、密封軸套2以及隔離圈I組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液4密封在密封室里面；座圈8對(duì)稱開(kāi)有凹槽，勵(lì)磁線圈5繞在凹槽里面，并且有隔離圈I將磁流變液4與勵(lì)磁線圈5隔離；軸圈3、座圈8、密封軸套2以及該軸承工作時(shí)伸入軸圈3和座圈8的軸頭組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠7以及連結(jié)架6安裝在此密封室里面。當(dāng)勵(lì)磁線圈5通電時(shí)，在軸圈3、座圈8、磁流變液4之間產(chǎn)生封閉磁場(chǎng)9，使磁流變液4由原來(lái)低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，當(dāng)軸承工作時(shí)，軸圈3不斷地做切割封閉磁場(chǎng)9運(yùn)動(dòng)，起到了阻礙軸圈3運(yùn)動(dòng)的作用。另外，根據(jù)軸承工作的環(huán)境的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈5電流的大小，從而改變磁流變液5發(fā)生流變現(xiàn)象的強(qiáng)度來(lái)實(shí)時(shí)控制阻尼力。因此，該不僅集成了阻尼器和支撐軸承的功能，而且還可以對(duì)阻尼力進(jìn)行智能控制。
[0010]當(dāng)軸承工作時(shí)，將勵(lì)磁線圈5通電，在軸圈3、座圈8、磁流變液4之間產(chǎn)生封閉磁路9，使磁流變液4由原來(lái)低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，磁流變液4中的鐵磁性顆粒沿著磁場(chǎng)方向排列成鏈，由于軸圈3在工作時(shí)不斷地做切割磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，因此，這些排列成鏈的鐵磁性顆粒不斷地阻礙軸圈3的轉(zhuǎn)動(dòng)，起到了剎車(chē)的作用。軸圈3停止轉(zhuǎn)動(dòng)，勵(lì)磁線圈5斷電，磁流變液4又恢復(fù)為低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體。
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承，該裝置是由隔離圈、密封軸套、軸圈、磁流變液、勵(lì)磁線圈、連結(jié)架、鋼珠、座圈組成；其特征在于:所述的軸圈(3)、座圈(8)、密封軸套(2)以及隔離圈(I)組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液(4)密封在密封室里面；所述的座圈(8)對(duì)稱開(kāi)有凹槽，勵(lì)磁線圈(5)繞在凹槽里面，并且由隔離圈(I)將磁流變液⑷與勵(lì)磁線圈(5)隔離；所述的軸圈(3)、座圈(8)、密封軸套⑵以及該軸承工作時(shí)伸入軸圈(3)和座圈(8)的軸頭組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠(7)以及連結(jié)架(6)安裝在此密封室里面。
2.如權(quán)利要求1所述一種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的推力球軸承，其特征在于:所述的鋼珠(7)表面涂有強(qiáng)隔磁材料；磁流變液(4)采用寧波杉工結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與控制工程中心有限公司所研制的型號(hào)為SG-MRF2035的磁流變液。
【文檔編號(hào)】F16F9/53GK204099405SQ201420613611
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月12日
【發(fā)明者】王智深, 張廣, 孫美娜, 鄧紹泰, 任韶卿, 季海峰 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)