阅读说明：本技术 一种带气囊增压的磁流变液离合器 (A kind of clutch with magnetic rheologic liquid with airbag boost air ) 是由 李永杰 谢方伟 朱海强 丁武建 虞鑫仕 周锐 李志宝 于 2019-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带气囊增压的磁流变液离合器,主要包括输入端、输出端、磁流变液、励磁线圈、壳体等。输入端主要由输入轴、主动片、气囊等组成；输出端主要由输出轴、从动片等组成；主动片之间安装有若干材料各向异性的气囊。励磁线圈通电,产生磁场使磁流变液黏度发生改变直至变成类固体,产生的转矩通过输入轴、主动片、磁流变液、从动片传递给输出轴；通过外部装置使气囊膨胀挤压磁流变液,提高传递转矩、缩短响应时间。(The invention discloses a kind of clutch with magnetic rheologic liquid with airbag boost air, mainly include input, output end, magnetorheological fluid, magnet exciting coil, shell etc..Input terminal is mainly made of input shaft, rotating plate, air bag etc.；Output end is mainly made of output shaft, driven disc etc.；The air bag of several material anisotropies is installed between rotating plate.Magnet exciting coil is powered, and generating magnetic field makes magnetorheological fluid viscosity change until becoming class solid, and the torque of generation passes to output shaft by input shaft, rotating plate, magnetorheological fluid, driven disc；So that air bag expansion is squeezed magnetorheological fluid by external device (ED), improves transmitting torque, shortens the response time.)

一种带气囊增压的磁流变液离合器

技术领域

本发明涉及一种磁流变液离合器，尤其是一种磁流变液工作在挤压-剪切模式下的增扭磁流变液离合器。

背景技术

磁流变液是微米级别的磁性颗粒、表面活性剂和溶剂组成的一种新型的智能材料，在磁场的作用下，其屈服应力和黏度会随着外加磁场的变化而发生改变，响应速度快。基于这些特殊的力学性质，磁流变液在机械工程、汽车工程、控制工程、精密仪器加工及航空航天等领域具有非常广泛的应用前景。

磁流变液离合器是磁流变液应用的一个重要领域，根据磁流变液的性质，可以控制外加磁场来实现离合器的分离和结合，在不同的磁场强度作用下，磁流变液的剪切应力发生变化，进而实现转速和转矩的变化，且可以实现无级控制。和传统的离合器相比，磁流变液具有无磨损、功耗低、噪声低、响应时间短、结构简单和控制简单等优点。按照磁流变液离合器的结构形式，一般分为圆筒式磁流变液离合器、圆盘式磁流变液离合器和杯装磁流变液离合器等。发明专利CN102562857A公开了“一种锥形挤压-剪切式磁流变液离合器”，利用在磁场作用下的衔铁受到力的作用，当励磁线圈中有电流时，衔铁将被吸引，挤压磁流变液，此时磁流变液工作在挤压-剪切工作模式下，可以大幅提升输出转矩，存在的不足是结构复杂、工作噪声大。发明专利CN106884898A公开的“一种挤压式增扭磁流变液离合器”，在输出套筒上设有的若干沿径向设置的钢球，在离心力的作用下，挤压磁流变液，同时在电磁吸力的作用下使活塞运动，在钢球和活塞的复合挤压作用下，增加转矩，提高传递效率，实现了快速响应，不足之处在于钢球提供的压力有限。同时，磁流变液离合器也存在着传递转矩不够大的问题，此问题制约着磁流变液离合器的发展和应用，所以如何提高磁流变液离合器的传递转矩成为制约磁流变液离合器发展的关键。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种带气囊增压的磁流变液离合器，通过气囊挤压磁流变液，使磁流变液工作在挤压-剪切模式下，具有提高传递转矩、结构简单、响应迅速、传递效率高等优点。

本发明的一种带气囊增压的磁流变液离合器，具体包括输入轴、密封圈Ⅰ、轴承Ⅰ、输入轴端盖、轴承Ⅱ、气囊、输入端壳体、励磁线圈、线圈外壳、输出端壳体、螺栓、从动片、主动片、轴承Ⅲ、输出轴、密封圈Ⅱ、轴承Ⅳ、主动片隔磁环、从动片隔磁环、磁流变液、进气通道等。主动片通过花键安装在输入轴上，主动片之间通过主动片隔磁环保持距离。输入轴壳体、输出轴壳体和励磁线圈壳体形成的空间放置励磁线圈。从动片通过螺栓连接，其间设有从动片隔磁环，以保持从动片之间的距离，连接简单可靠，且间距大小一致，输出轴和从动片通过螺栓连接。

作为本发明的进一步改进，在所述的在输入轴上固接有若干气囊，气囊通过输入轴进气通道，和外部装置相连接，气囊使用各向异性材料，充气时沿圆周方向和径向方向发生形变。

作为本发明的进一步改进，在所述的输出轴和从动片之间通过螺栓连接传递转矩，结构简单、性能可靠。

作为本发明的进一步改进，在所述的从动片之间的距离，以及主动片之间的距离，均可任意调整，范围在0.5mm-3mm之间。

本发明的有益效果：(1)本发明通过轴上安装的气囊，在外部设备作用下，体积膨胀，挤压磁流变液，使磁流变液在工作在挤压-剪切模式下，能够提高传动转矩，缩短响应时间；(2)从动片通过螺栓连接，其间设有从动片隔磁环，以保持从动片之间的距离，间距调整方便、连接简单可靠。

附图说明

图1是本发明的一种带气囊增压的磁流变液离合器的结构简图；

图2是本发明的一种带气囊增压的磁流变液离合器的气囊部分局部剖视图；

图3是本发明的一种带气囊增压的磁流变液离合器的主动片；

图4是本发明的一种带气囊增压的磁流变液离合器的从动片；

其中1-输入轴；2-密封圈Ⅰ；3-轴承Ⅰ；4-输入轴端盖；5-轴承Ⅱ；6-气囊；7-输入端壳体；8-励磁线圈；9-线圈外壳；10-输出端壳体；11-螺栓；12-从动片；13-主动片；14-轴承Ⅲ；15-输出轴；16-密封圈Ⅱ；17-轴承Ⅳ；18-主动片隔磁环；19-从动片隔磁环；20-磁流变液；21-进气通道；22-花键。

具体实施方法

下面结合附图以及

具体实施方式

对本发明进一步的说明：

如图1所示，本发明的一种带气囊增压的磁流变液离合器，具体包括输入轴1、密封圈Ⅰ2、轴承Ⅰ3、输入轴端盖4、轴承Ⅱ5、气囊6、输入端壳体7、励磁线圈8、线圈外壳9、输出端壳体10、螺栓11、从动片12、主动片13、轴承Ⅲ14、输出轴15、密封圈Ⅱ16、轴承Ⅳ17、主动片隔磁环18、从动片隔磁环19、磁流变液20、进气通道21、花键22等。输入轴1通过轴承Ⅰ3、输入轴端盖4和输入轴壳体7配合，输入轴端盖4和输入端壳体7通过螺栓连接；在输入轴1上固接有若干气囊6，气囊6通过输入轴1的进气通道21，和外部装置相连接；主动片13和输入轴1之间使用花键22连接；输入端壳体7、输出端壳体10和线圈壳体9通过螺栓连接；主动片13和从动片12相间分布，两片主动片12之间安装有气囊6；主动片12之间设有主动片隔磁环18，以保持距离，从动片12之间设有从动片隔磁环19，以保持距离，该距离可任意调整，范围在0.5mm-3mm之间；励磁线圈8安装在输入端壳体7、输出端壳体10和线圈外壳9形成的空间中；使用螺栓11将从动片12和输出轴15连接；输出轴15通过轴承Ⅲ14和输出端壳体10配合；从动片12通过轴承Ⅱ5和输入轴2配合；输入轴1和输入轴端盖4，输出轴15和输出轴壳体10之间均设有密封圈。

如图2所示，本发明的一种带有气囊增压的磁流变液离合器的输入轴1安装气囊6处的局部剖视图，在输入轴1径向固接有若干气囊6，气囊6通过进气通道21与外部管路连接，气囊采用各向异性材料，充气主要沿着圆周方向发生形变，如图中箭头所指示方向。在主动轴1上还有花键22，用于安装主动片13。

该磁流变液离合器工作过程中，输入轴1转动，外部设备通过输入轴进气通道21，将气体输送到气囊6中，气囊6体积增加，由于气囊6所采用的是各向异性材料，气囊会沿着圆周方向和径向发生形变，对磁流变液20产生一定的压力，使磁流变液20工作在挤压模式下，给励磁线圈8通电将会产生磁场作用于离合器中磁流变液20，由于磁流变液20的固有性质，将会从牛顿流体转变为宾汉流体，由类液体转变为类固体，磁流变液工作在挤压-剪切模式下，能产生较大的屈服应力而传递转矩，响应时间短；本发明设计了多对主动片13和从动片12，可以进一步提升提高转矩，并且随着励磁线圈8中电流的增大，传递的转矩升高。转矩通过输入轴1、主动片13、磁流变液20、从动片12再传递到输出轴15。当励磁线圈8断电时，磁流变液由类固体变为类液体，传递转矩降低，输出轴15停止转动，同时，外部设备停止向气囊6输送气体，气囊6的体积减小，恢复原来形状。通过对励磁线圈8的电流控制，和外部设备的配合，实现磁流变液离合器传递转矩和提升转矩的目的。

以上所述实施例为本发明的优选的实施方式，并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。