[发明专利]磁流变无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速器，尤其是一种传递转矩较大的用于机械设备调速的磁流变无级变速器。

背景技术

传统的液体粘性传动是一种利用油膜的剪切作用来传递转矩的流体传动技术，其基于牛顿内摩擦定律，通过改变油膜厚度即可控制传递转矩大小。特点是调速灵敏度高，稳定性好，输出转速可以实现0～100％范围内无级调节。但其需要庞大的供油系统和复杂的控制装置，体积庞大且价格昂贵。

磁流变液为一种智能材料，在磁场的作用下能够产生显著的流变特性。进十年来，由于其优越的流变特性，在振动控制等方面已经有了一定的应用，在传动工程领域也开始快速发展。国外磁流变专利有：U.S.Pantent 5896965介绍了一种双盘式磁流变离合器；U.S.Pantent5823309介绍一种多盘式磁流变离合器；国内也有许多相关专利：CN00104451.6公开了一种径向自加压磁流变液离合器，CN01137376.6公开了一种离心式磁流变液离合器，CN1928381A公开了一种磁流变风扇离合器，CN201013802Y公开了一种热管式磁流变制动装置。以上专利均是对磁流变离合器和制动器的介绍，目前国内外磁流变无级变速器的专利很少，CN1523251A公开了一种V形转子结构的磁流变无级变速器，采用双V型结构，结构简单，传递转矩较小，适用于工业小功率场合，但对于需传递较大功率的场合则不适用，另外由于其传递功率较小，没有考虑装置的散热特性；采用电刷机构，使线圈可以转动，减少了设备体积，但采用电刷容易产生电火花，对于煤矿等对电火花有要求的场合则具有局限性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种结构简单，无电刷，传递转矩高，传递功率大，使用效果好的磁流变无级变速器。

技术方案：本发明的磁流变无级变速器，包括主动摩擦片，从动摩擦片，还包括由内设凹槽的导磁外壳、设在导磁外壳两侧的左隔磁侧板和右隔磁侧板构成的箱体，箱体的左隔磁侧板上固定连接有内设轴承的左轴承座，左轴承座内设有输入轴，箱体的右隔磁侧板内侧固定连接有内轴承和外轴承的右轴承座，右轴承座内设有与输入轴在同一轴线上、间隔距离设置的输出轴，输出轴的内侧端部设有隔磁轮毂，隔磁轮毂的外圆周上设有间隔设置从动摩擦片的从动摩擦片隔磁环，并设有与从动摩擦片间插配合、间隔设置主动摩擦片的主动摩擦片隔磁环，主动摩擦片隔磁环的外圆周上设有外隔磁圆环，输入轴的内侧端上设有固定在外隔磁圆环左侧的左导磁侧板，输出轴的右轴承座上设有固定在外隔磁圆环右侧的右导磁侧板，左导磁侧板、右导磁侧板和外隔磁圆环围成对主动摩擦片、从动摩擦片间隙内注入磁流变液的密封腔体；导磁外壳的凹槽内设有励磁线圈。

所述的隔磁轮毂为工字型；所述的左导磁侧板、右导磁侧板内端面均设有套在隔磁轮毂内缘上的台肩，台肩上设有密封圈。

有益效果：本发明采用主动摩擦片和从动摩擦片分别通过隔磁环固定在外隔磁圆环和隔磁轮毂上，右导磁侧板通过大隔磁圆环和左导磁侧板与输入轴相连，输出轴连接有从动摩擦片、隔磁轮毂，通过密封圈将磁流变液密封在主动摩擦片和从动摩擦片间，励磁线圈通过导磁外壳、小导磁外壳和左隔磁侧板、右隔磁侧板固定在轴承座上，轴端挡板将隔磁轮毂固定在输出轴上，主动摩擦片和从动摩擦片间插配合，分别通过隔磁环隔开。励磁线圈连接在轴承座上固定不动，励磁线圈内圈直接与空气相通。通过调节励磁线圈的电流就可改变磁流变液的剪切屈服应力，从而改变主动轴和从动轴之间的速度差，进而实现无级变速。由于支撑从动摩擦片的隔磁轮毂为工字型结构，散热方便；利用与输出轴相连的导磁侧板和隔磁环自身旋转散热，散热特性好，使滑差功率增加，滑差范围增加，传递扭矩大，可根据传递扭矩等级大小，增减摩擦片数量；励磁线圈通过连接板固定在基座上，不需电刷等设备，噪声较小，无电火花，可用在对火花有特殊要求的场合，尤其适用于煤矿井下。其结构简单，散热好，无电火花，传递转矩高，传递功率大，具有广泛的实用性。

附图说明

附图是本发明的磁流变无级变速器结构示意图。

图中：1-隔磁轮毂，2-轴端挡板，3-输入轴，4-轴承，5-轴承座，6-左隔磁侧板，7-左导磁侧板，8-主动摩擦片隔磁环，9-外隔磁圆环，10-导磁外壳，11-励磁线圈，12-主动摩擦片，13-从动摩擦片，14-内轴承，15-右隔磁侧板，16-右导磁侧板，17-从动摩擦片隔磁环，18-轴承座，19-输出轴，20-挡圈，21-外轴承，22-密封圈，挡圈-23。

具体实施方式

下面结合附图对本发明和一个实施例作进一步的描述：

本发明的磁流变无级变速器，主要由隔磁轮毂1、输入轴3、输出轴19、主动摩擦片12、从动摩擦片13、轴承及轴承座、励磁线圈11、隔磁环、箱体组成；其中箱体由内设凹槽的导磁外壳10、设在导磁外壳10两侧的左隔磁侧板6和右隔磁侧板15构成。箱体的左隔磁侧板6上固定连接有内设轴承4的左轴承座5，左轴承座5内设有输入轴3，箱体的右隔磁侧板15内侧固定连接有内轴承14和外轴承21的右轴承座18，右轴承座18内设有与输入轴3在同一轴线上、间隔距离设置的输出轴19，输出轴19的内侧端部设有工字型隔磁轮毂1，隔磁轮毂1的外圆周上设有从动摩擦片隔磁环17和主动摩擦片隔磁环8，主动摩擦片隔磁环8的外圆周上设有外隔磁圆环9，主动摩擦片12通过从动摩擦片隔磁环17固定在隔磁轮毂1上，从动摩擦片13通过主动摩擦片隔磁环8固定在大隔磁圆环9上，主动摩擦片12与从动摩擦片13间插配合，输入轴3的内侧端上设有固定在外隔磁圆环9左侧的左导磁侧板7，输出轴19的右轴承座18上设有固定在外隔磁圆环9右侧的右导磁侧板16，左导磁侧板7、右导磁侧板16和外隔磁圆环9围成对主动摩擦片12、从动摩擦片13间隙内注入磁流变液的密封腔体；左导磁侧板7、右导磁侧板16内端面均设有套在隔磁轮毂1内缘上的台肩，台肩上设有密封圈22；主动摩擦片隔磁环8和外隔磁圆环9卡装在右导磁侧板16和左导磁侧板7内侧端的台肩上，导磁外壳10的凹槽内装有励磁线圈11，导磁外壳10的内圈与外隔磁圆环9之间留有空隙。右导磁侧板16通过大隔磁圆环9和左导磁侧板7与输入轴3相连，隔磁轮毂1的端面设有固定轴端挡板2，隔磁轮毂1与内轴承22之间设有挡圈23。主动摩擦片12和从动摩擦片13通过外隔磁圆环9隔开，励磁线圈11通过右导磁侧板16和左导磁侧板7连接在左轴承座5和右轴承座18上固定不动，线圈内圈直接与空气相通，散热方便。