本發(fā)明涉及一種新式磁流變減振器，屬于汽車零部件領域。

背景技術：

汽車半主動懸架不僅能量消耗低，而且結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，大多數(shù)情況下具有與主動懸架相近的特性，因此半主動懸架的應用前景非常廣闊?？烧{(diào)阻尼減振器是半主動懸架的關鍵部件之一，其性能直接影響半主動懸架的性能。

磁流變減振器以磁流變液這種新型的智能材料作為減振器的工作液,在減振器的活塞軸上纏繞電磁線圈,線圈產(chǎn)生的磁場作用于磁流變液,通過控制電磁線圈電流的大小來改變磁流變液的屈服應力,實現(xiàn)阻尼可調(diào)的目的。磁流變液減振器的結(jié)構(gòu)簡單、響應迅速、阻尼力可以連續(xù)調(diào)節(jié)，便于控制，因而具有很好的理論研究價值和工程應用前景。然而，目前研究較為普遍的磁流變減振器是基于磁流變液混合工作模式的伸縮筒式減振器，這種減振器在低速時產(chǎn)生的阻尼力很小。由于汽車在轉(zhuǎn)彎過程中懸架的側(cè)傾振動頻率低，因此這種減振器不能在汽車轉(zhuǎn)彎時為其提供足夠的抗側(cè)傾振動阻尼力，對提高汽車轉(zhuǎn)彎過程中的操縱穩(wěn)定性和平順性的效能有限。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對普通磁流變減振器存在的上述缺陷，提供一種回轉(zhuǎn)式磁流變減振器的技術方案，使減振器具有磁流變液用量小、阻尼大、并且低頻時也具有大阻尼的性能，不僅能改善車輛的平順性，也能控制車輛的操縱穩(wěn)定性。

本發(fā)明采取的技術方案是：一種新式磁流變減振器，其包括外筒、位于該外筒內(nèi)的轉(zhuǎn)子筒、位于該轉(zhuǎn)子筒內(nèi)的滾珠絲杠，所述滾珠絲杠一端伸出所述外筒并且在該端部裝有壓縮緩沖塊和連接螺桿，所述連接螺桿連接在滾珠絲杠頂端，壓縮緩沖塊位于連接螺桿下方且套裝在滾珠絲杠上，所述滾珠絲杠上還套裝有滾珠螺母和螺母座，所述滾珠螺母固定在螺母座上，所述螺母座與轉(zhuǎn)子筒的頂端固定連接，所述轉(zhuǎn)子筒的底端穿過上隔板、外定子、內(nèi)定子且與轉(zhuǎn)子連接，所述轉(zhuǎn)子筒和轉(zhuǎn)子支撐在一對角接觸球軸承上進行旋轉(zhuǎn)運動，所述上隔板、外定子、內(nèi)定子、轉(zhuǎn)子形成一個封閉的腔室，該腔室內(nèi)充滿磁流變液，轉(zhuǎn)子在磁流變液中進行旋轉(zhuǎn)運動，所述內(nèi)定子上開有兩個環(huán)槽，兩個環(huán)槽內(nèi)分別纏繞有第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈通電后產(chǎn)生兩個磁場，兩個磁場通過內(nèi)定子、磁流變液、轉(zhuǎn)子、磁流變液、外定子構(gòu)建兩個磁場回路。

所述連接螺桿的底端設有連接筋和連接平板，連接筋和連接平板與連接螺桿為一體結(jié)構(gòu)，連接螺桿底端的連接平板通過螺帽固定在滾珠絲杠的端部，并且連接平板的四周設有向下的折邊，所述壓縮緩沖塊的頂端位于該折邊內(nèi)。

所述轉(zhuǎn)子與外定子、內(nèi)定子之間通過密封圈進行密封，在轉(zhuǎn)子與外定子之間設有第一密封圈，在轉(zhuǎn)子與內(nèi)定子之間設有第二密封圈。

所述第一線圈和第二線圈的外圍分別設有用于均勻分布磁場的第一隔磁塊和第二隔磁塊，所述第一隔磁塊和第二隔磁塊設置在轉(zhuǎn)子上。

所述角接觸球軸承包括上角接觸球軸承和下角接觸球軸承，所述上角接觸球軸承位于轉(zhuǎn)子筒的上部且安裝在軸承座內(nèi)，所述下角接觸球軸承位于轉(zhuǎn)子筒的底部且其下方安裝有端蓋，上角接觸球軸承和下角接觸球軸承分別通過軸承座和端蓋進行軸向定位，防止?jié)L珠螺母和轉(zhuǎn)子的軸向移動并承受軸向力。

所述所述軸承座和端蓋分別通過第二螺釘和第四螺釘與所述外筒連接，

所述滾珠絲杠底部通過第三螺釘固定有伸張緩沖塊，所述第三螺釘與伸張緩沖塊之間裝有墊片。

所述滾珠螺母和螺母座之間通過螺栓連接，螺母座與轉(zhuǎn)子筒之間通過第一螺釘連接。

所述外筒上裝有與所述第一線圈和第二線圈通過電線連接的接線座。

所述外筒底部的側(cè)面上裝有連接耳。

基于上述方案，本發(fā)明的減振器工作在剪切模式下。整個減振器通過滾珠絲杠將汽車的垂直振動轉(zhuǎn)換成絲杠螺母的旋轉(zhuǎn)運動，絲杠的垂直運動，帶動絲杠螺母進行旋轉(zhuǎn)運動，絲杠螺母和轉(zhuǎn)子筒相連，轉(zhuǎn)子筒的下部和磁場的轉(zhuǎn)子相連，轉(zhuǎn)子和定子間充滿磁流變液，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動剪切了磁流變液，形成阻尼，通過改變電流大小可以調(diào)節(jié)磁場強度，從而控制阻尼力的大小。

本發(fā)明的減振器為回轉(zhuǎn)式磁流變減振器，其磁場方向垂直于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動方向，轉(zhuǎn)子在磁流變液中進行剪切運動，在沒有磁場作用的情況下，磁流變液處于粘性阻尼液體狀態(tài)，所能傳遞的力矩僅為粘性阻力矩，阻尼轉(zhuǎn)矩很低，當有足夠強度的外加磁場作用時，磁流變液中的磁性粒子馬上被磁化，并沿著磁力線方向成鏈狀分布，這種鏈狀結(jié)構(gòu)使得磁流變液的剪切應力增大，表現(xiàn)出塑性體的特性。通過控制改變磁流變液的磁場強度就可以改變剪切產(chǎn)生的阻尼力矩。由于粘塑性流體的屈服應力是磁場強度的函數(shù)，因此可通過控制線圈中的電流強度來調(diào)節(jié)磁場強度，就可以調(diào)節(jié)流體的剪切應力，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的負載力矩，進而調(diào)節(jié)減振器的阻尼力。

本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明涉及的磁流變減振器采用回轉(zhuǎn)剪切模式，只需要較少的磁流變液體填充在轉(zhuǎn)子和定子之間，磁流變液體的用量少。

由于減振器工作在剪切模式，因而在外加磁場的作用下，磁流變液表現(xiàn)出bingham塑性流體的性質(zhì)，即在零速度下也能獲得很大的阻尼，其阻尼會隨著磁場的增加而增加，并且和普通伸縮筒式磁流變減振器相比，在電流相當?shù)那闆r下能產(chǎn)生更大的阻尼力。

本發(fā)明采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，絲杠進行垂直運動，螺母的垂直位置相對于外筒不動，只進行旋轉(zhuǎn)運動，帶動轉(zhuǎn)子筒并使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由于螺母較大，這種結(jié)構(gòu)安排使得結(jié)構(gòu)簡單，便于布置，對中性好，相較于絲杠旋轉(zhuǎn)而螺母垂直運動，這種結(jié)構(gòu)對外筒的精度要求降低，螺母和外筒不容易產(chǎn)生干涉，并且消除了螺母垂直運動的慣性。

在現(xiàn)有汽車主懸架減振器尺寸的基礎上進行改造，由于尺寸結(jié)構(gòu)有限，單線圈磁場難以滿足連續(xù)的阻尼控制，本發(fā)明采用雙線圈磁場，可以產(chǎn)生更大的磁場強度，可以進行大阻尼的連續(xù)調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式磁流變減振器可用于汽車半主動懸架減振器，不僅在直線行駛時可有效減小汽車的振動，提高平順性，而且可提供足夠的抗側(cè)傾振動阻尼力，提高汽車轉(zhuǎn)彎過程中的操縱穩(wěn)定性和平順性。

此外，該回轉(zhuǎn)式磁流變減振器及通過相關原理設計的減振器還可用于其他相關領域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的局部放大圖。

圖中：1.連接螺桿，2.螺帽，3.壓縮緩沖塊，4.滾珠螺母，5.螺栓，6.螺母座，7.第一螺釘，8.軸承座，9.第二螺釘，10.上角接觸球軸承，11.滾珠絲杠，12.轉(zhuǎn)子筒，13.伸張緩沖塊，14.第三螺釘，15.外筒，16.接線座，17.外定子，18.第二隔磁塊，19.第一線圈，20.轉(zhuǎn)子，21.第四螺釘，22.端蓋，23.下角接觸球軸承，24.第一密封圈，25.連接耳，26.磁流變液，27.內(nèi)定子，28.上隔板，29.第二磁場，30.第一磁場，31.第二線圈，32.第一隔磁塊，33.第二密封圈，131.墊片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1和圖2所示，一種新式磁流變減振器，其它包括外筒15、位于該外筒15內(nèi)的轉(zhuǎn)子筒12、位于該轉(zhuǎn)子筒12內(nèi)的滾珠絲杠11，所述滾珠絲杠11一端伸出所述外筒15并且在該端部裝有壓縮緩沖塊3和連接螺桿1，所述連接螺桿1連接在滾珠絲杠11頂端，壓縮緩沖塊3位于連接螺桿1下方且套裝在滾珠絲杠11上，所述滾珠絲杠11上還套裝有滾珠螺母4和螺母座6，所述滾珠螺母4固定在螺母座6上，所述螺母座6與轉(zhuǎn)子筒12的頂端固定連接，所述轉(zhuǎn)子筒12的底端穿過上隔板28、外定子17、內(nèi)定子27且與轉(zhuǎn)子20連接，所述轉(zhuǎn)子筒12和轉(zhuǎn)子20支撐在一對角接觸球軸承上進行旋轉(zhuǎn)運動，所述上隔板28、外定子17、內(nèi)定子27、轉(zhuǎn)子20形成一個封閉的腔室，該腔室內(nèi)充滿磁流變液26，轉(zhuǎn)子20在磁流變液26中進行旋轉(zhuǎn)運動，所述內(nèi)定子27上開有兩個環(huán)槽，兩個環(huán)槽內(nèi)分別纏繞有第一線圈19和第二線圈31，第一線圈19和第二線圈31通電后產(chǎn)生兩個磁場，兩個磁場通過內(nèi)定子27、磁流變液26、轉(zhuǎn)子20、磁流變液26、外定子17構(gòu)建兩個磁場回路。

本發(fā)明中，所述連接螺桿1的底端設有連接筋和連接平板，連接筋和連接平板與連接螺桿為一體結(jié)構(gòu)，連接螺桿1底端的連接平板通過螺帽2固定在滾珠絲杠4的端部，并且連接平板的四周設有向下的折邊，所述壓縮緩沖塊3的頂端位于該折邊內(nèi)。壓縮緩沖塊在磁流變減振器壓縮時起到限位和緩沖的作用。

本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)子20與外定子17、內(nèi)定子27之間通過密封圈進行密封，在轉(zhuǎn)子20與外定子17之間設有第一密封圈24，在轉(zhuǎn)子20與內(nèi)定子27之間設有第二密封圈33。

本發(fā)明中，所述第一線圈19和第二線圈31的外圍分別設有用于均勻分布磁場的第一隔磁塊32和第二隔磁塊18，所述第一隔磁塊32和第二隔磁塊18設置在轉(zhuǎn)子20上。

本發(fā)明中，所述角接觸球軸承包括上角接觸球軸承10和下角接觸球軸承23，所述上角接觸球軸承10位于轉(zhuǎn)子筒12的上部且安裝在軸承座8內(nèi)，所述下角接觸球軸承23位于轉(zhuǎn)子筒12的底部且其下方安裝有端蓋22，上角接觸球軸承10和下角接觸球軸承23分別通過軸承座8和端蓋22進行軸向定位，防止?jié)L珠螺母4和轉(zhuǎn)子20的軸向移動并承受軸向力。所述所述軸承座8和端蓋22分別通過第二螺釘9和第四螺釘21與所述外筒15連接，

本發(fā)明中，所述滾珠絲杠11底部通過第三螺釘14固定有伸張緩沖塊13，所述第三螺釘14與伸張緩沖塊13之間裝有墊片131。伸張緩沖塊在磁流變減振器伸張復原行程時起到限位和緩沖作用。所述滾珠螺母4和螺母座6之間通過螺栓5連接，螺母座6與轉(zhuǎn)子筒12之間通過第一螺釘7連接。所述外筒15上裝有與所述第一線圈19和第二線圈31電線連接的接線座16。所述外筒15底部的側(cè)面上裝有連接耳25。

本發(fā)明的工作原理是：磁流變減振器上部的連接螺桿1與車身連接，下部的連接耳25與車輪連接，滾珠絲杠11通過螺帽2與連接螺桿1連接。在車輛行駛過程中，磁流變減振器隨路面不平作伸張和壓縮運動，滾珠絲杠11沿軸向作上下平動，帶動滾珠螺母4、螺母座6、轉(zhuǎn)子筒12和轉(zhuǎn)子20作正反轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子20在磁場中剪切磁流變液26，轉(zhuǎn)子剪切磁流變液的阻尼力矩可以轉(zhuǎn)化成滾珠絲杠11軸向上下平動的阻尼力，即磁流變減振器的阻尼力。轉(zhuǎn)子20剪切磁流變液26的阻尼力矩隨磁場強度的增大而增大，磁場強度隨施加的電流強度而改變，當施加不同的電流強度時，就可改變轉(zhuǎn)子20剪切磁流變液26的阻尼力矩，據(jù)此可以根據(jù)不同的車輛行駛工況控制減振器阻尼力的大小。磁流變減振器工作在剪切模式下，由磁流變液的bingham粘塑性模型可知，轉(zhuǎn)子運動要克服磁致剪切屈服應力，因此在速度為零時，轉(zhuǎn)子也要克服一定的阻尼力，由于轉(zhuǎn)子和磁流變液的剪切面積大，只要施加足夠大的電流，磁流變減振器就能產(chǎn)生足夠大的阻尼力。即這種磁流變減振器在低頻時也具有大阻尼的性能，不僅能改善車輛的平順性，也能控制車輛的操縱穩(wěn)定性。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本領域的普通技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明的保護范圍，凡采用等同替換等方式所獲得的技術方案，均落于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。