永磁型磁流變液轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器的設(shè)計分析
磁流變液可在“固”“液”兩相之間轉(zhuǎn)換,而且這種變化的特點是:變化速度快(10ms內(nèi))、變化過程可逆、變化范圍寬。磁流變液作為一種新型的智能材料,其屈服應(yīng)力
和表觀粘度在外加磁場的作用下會迅速發(fā)生變化。且在外加磁場的作用下,磁流變液會具有良好的吸振性能。
磁流變液阻尼技術(shù)目前在土木工程隔震減震領(lǐng)域已經(jīng)得到了很多實際的應(yīng)用。但是這些器件的應(yīng)用與研究一般采用電磁鐵作為磁流變液器件的磁源。由于采用電磁,磁
流變液器件的結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜,設(shè)想采用永磁鐵作為圓筒式磁流變液轉(zhuǎn)矩
聯(lián)軸器的磁源,這種永磁型磁流變液轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、不需另外耗能、能吸收沖擊能量、減振效果好,有廣闊的應(yīng)用前景
磁路工作間隙和磁體厚度的選擇根據(jù)理論分析及有限元仿真可知,工作區(qū)間隙越小,工作區(qū)磁場強度越大,但當間隙減小其對磁場影響并不十分明顯。磁場強度隨工作區(qū)間隙的變化情況在宏觀上表現(xiàn)為磁流變液聯(lián)軸器主動件和從動件同步旋轉(zhuǎn),此時所傳遞的扭矩主要為動態(tài)屈服應(yīng)力傳遞的轉(zhuǎn)矩,聯(lián)軸器處于穩(wěn)定狀態(tài);當聯(lián)軸器出現(xiàn)滑差的時候,此時聯(lián)軸器處于分離狀態(tài),聯(lián)軸器由磁流變液的屈服剪切力應(yīng)力和粘性力共同傳遞扭矩。
采用永磁鐵作為磁源的磁流變液轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、不需另外耗能。永磁型磁流變液聯(lián)軸器所能傳遞的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩與磁流變液的剪切屈服應(yīng)力及工作間隙、永磁鐵的寬度厚度及磁感應(yīng)強度、磁場極數(shù)等參數(shù)有關(guān),與內(nèi)轉(zhuǎn)子半徑的平方成正比。當工作轉(zhuǎn)矩超過穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩時,主、從動轉(zhuǎn)筒發(fā)生打滑,工作間隙中的MRF能夠吸收沖擊及振動能量,對于傳動設(shè)備起到保護。