[发明专利]一种单片三盘面式磁流变离合器

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种传动机械器件，尤其是涉及一种采用磁流变液产生传动力矩的离合器装置。

背景技术

离合器是连接主、从动件以传递动力或运动的器件，它能够保证汽车平稳起步；在行驶过程中实现平顺的换挡；当汽车紧急制动时防止传动系过载。传统的离合器一般有摩擦式离合器，液力变矩器(液力偶合器)、电磁离合器等几种形式，其中摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。传统的离合器汽车运行中存在打滑、分离不良、起步发抖、异响和踏板沉重等故障，这些故障50％以上是离合器磨损所致，而且以离合器摩擦片的磨损为主，严重影响离合器的使用寿命和汽车传动系统的稳定性。因此如何改善离合器磨损的问题就显得尤为关键。在我们设计的离合器中，因为在主动盘和从动盘之间加入了介质磁流变液，避免了原有的直接接触式摩擦，有效的减少了磨损，所以可以显著提高离合器的使用寿命，是离合器研发的一个方向。

磁流变液(Magneto-rheological Fluid，简称MRF)是一种性能优异的智能材料，又称为“可控流体”，具有强度高、粘度低、能量需求小、温度稳定性好等特点，在外加磁场作用下可以在毫秒级的瞬间由牛顿流体变成剪切屈服应力较高的Bingham塑性体或粘弹性体，且这种转变连续、可逆。

根据磁流变效应设计的磁流变离合器是一种适用于机械器件传动的新一代离合装置，具有结构紧凑、功耗低、剪切屈服应力大、动态范围广、响应速度快等优点，其传动能力可通过调节外加的磁场大小来控制，使传动机构达到较好的传动效果。根据磁流变液的流变效应和其变速传动的分析，我们不难得出磁流变液变速传动有以下几个特点：(1)可控性强：可以通过对外加磁场强度的控制和调节，产生磁流变效应，实现对传递的转矩的快速的无级调节；(2)灵敏度高：由磁流变效应的特点可知，磁流变液对磁场变化的响应时间是毫秒级别，因此对于变速传动也具有相当高的灵敏度；(3)有效减少机械部件间的磨损：应用了磁流变液之后，由于避免了机械间的直接金属摩擦，所以大大延长了主要工作部件的使用寿命；(4)低噪声：同样是由于避免了直接的金属摩擦，所以磁流变液传动的部件均可以满足低噪声运行；(5)稳定性高：通过对外加磁场进行合理的布置和调节，能够使部件之间平稳运作。

很多科研部门和研究机构对磁流变离合器进行了探索和研究，国外的磁流变离合器专利有：美国专利US005,845,753A、US005,823,309A、US005,845,752A，欧洲专利EP0776813A1和EP0879973；国内专利：CN00104451.6公开的“径向自加压磁流变液离合器”、CN03135802.0公开的“磁流变无极变速器”、CN200410084576.7公开的“回转式磁流变制动器”、CN01137376.6公开的“离心式磁流变液离合器”等，它们克服了传统离合器的缺点，所采用的结构基本形式为圆盘式，圆筒式，圆锥式这三种模式，而为了达到较高的传动力矩，一般采用增加叶片数目、减小工作间隙、给磁流变液施加压力这几种方法，这些设计的离合器存在体积较大，结构设计复杂、加工-安装-拆卸不便的问题。

发明内容

技术问题：针对现有技术存在的问题，本发明涉及一种统一了圆盘式和圆筒式两种工作模式于一体的单片三盘面式磁流变离合器，与现有磁流变离合器相比，其体积更小、传动力矩更大、结构设计更简单、功率消耗更小。