磁粉離合器的結(jié)構(gòu)與材料
(1)形式
磁粉離合器按從動(dòng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分為:柱形号蒙、杯形崔兴、筒形其便、盤形咏雌。
按連接安裝形式分為:
①軸輸入美丝,軸輸出,單面或雙面止口支承式、機(jī)座支承式昏兆、單面直角支承式;
②法蘭盤輸入妇穴,空心軸輸出爬虱,空心軸(或單止口)支承式。
③法蘭盤輸入腾它,單側(cè)或雙側(cè)軸輸出跑筝,單止口支承式;
④齒輪(或帶輪瞒滴、鏈輪)輸入曲梗,軸輸出,單止口支承式妓忍。
按冷卻方式分為:自然空氣冷卻虏两、強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻、液冷卻单默、電風(fēng)扇冷卻梗力。
(2)三種典型結(jié)構(gòu)
如下圖所示為復(fù)隙式線圈旋轉(zhuǎn)磁粉離合器瘦肥。主動(dòng)殼體4和線圈6等與齒輪7固連安裝在滾動(dòng)軸承上入荞,組成離合器的主動(dòng)部分,轉(zhuǎn)子2與從動(dòng)軸10連接挟伯。主動(dòng)殼體與從動(dòng)轉(zhuǎn)子裝在同一支承軸9上捌冲。在轉(zhuǎn)子和主動(dòng)部分的工作間隙中充填以導(dǎo)磁率高、耐熱性好的磁粉5拇支,為防止漏磁麸颜,殼體兩側(cè)的一個(gè)零件應(yīng)采用非導(dǎo)磁材料制成。當(dāng)電流經(jīng)滑環(huán)8通入線圈唬爹,在主動(dòng)殼體朴魁、杯形從動(dòng)轉(zhuǎn)子和工作間隙間形成閉合磁通,磁粉被磁化押赋,形成磁粉鏈牙娇,于是通過磁粉顆粒間磁的連接力,主動(dòng)殼體就帶動(dòng)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)仙冕。線圈斷電后磁通消失粱快,磁粉處于松散自由狀態(tài)。由于主動(dòng)件旋轉(zhuǎn)叔扼,磁粉在離心力作用下甩到工作間隙外側(cè)事哭,主、從動(dòng)件脫離瓜富。這種結(jié)構(gòu)緊湊體積小鳍咱,質(zhì)量輕降盹,一端固定,安裝調(diào)試也比較方便谤辜,但因有滑環(huán)澎现,整個(gè)結(jié)構(gòu)又是懸臂布置,故不宜承受較大載荷每辟,主要用于控制系統(tǒng)剑辫。
如下圖所示為單隙式線圈旋轉(zhuǎn)磁粉離合器。較大慣性的轉(zhuǎn)子2用鍵與從動(dòng)軸1連接渠欺,轉(zhuǎn)子外緣的環(huán)槽中安裝著線圈8并用隔磁環(huán)5封閉妹蔽,殼體4和端蓋3、9連接組成的主動(dòng)件酥丛,可在滾動(dòng)軸承上傳動(dòng)绎疟。磁粉6充填在殼體和轉(zhuǎn)子的間隙中。為防止磁粉漏出蘸暮,在轉(zhuǎn)子兩端面固定著很薄的擋環(huán)7曼砾,并用橡膠油封防止磁粉進(jìn)入滾動(dòng)軸承。線圈旋轉(zhuǎn)式供電需導(dǎo)電滑環(huán)懊据、電刷及觸頭跑著,安裝在固定支架上。這種結(jié)構(gòu)形式供電可靠性差接纽,且觸頭與滑環(huán)之間的接觸電阻易隨著磨損及周圍環(huán)境變化而改變门幌,而給整機(jī)性能帶來(lái)影響。
如下圖所示為單隙式線圈靜止磁粉離合器阶铝。線圈6安裝在定子7的槽內(nèi)熏盲,定子兩側(cè)與支承蓋2連接,組成一閉式的固定殼體惊也。主動(dòng)轉(zhuǎn)子4處在定子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子8之間券雕,與定子內(nèi)表面之間具有適量的非工作間隙,磁粉9充填在主统台、從動(dòng)轉(zhuǎn)子間的間隙中雕擂,為防止磁短路,在主動(dòng)轉(zhuǎn)子上嵌有隔磁環(huán)5饺谬。此外捂刺,在主動(dòng)轉(zhuǎn)子的端蓋上裝有風(fēng)扇葉片3,以適應(yīng)在有滑差下工作時(shí)募寨,可加速熱量的散發(fā)族展。這種無(wú)滑環(huán)結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生火花和磨損,供電可靠,空載轉(zhuǎn)矩小仪缸,但因有非工作間隙贵涵,故勵(lì)磁功率比線圈旋轉(zhuǎn)式大,因而其體積較大恰画。
(3)磁粉離合器的主要材料
①導(dǎo)磁體宾茂。對(duì)構(gòu)成磁路的各個(gè)零件,一般都應(yīng)選用磁導(dǎo)率高拴还,矯頑力和飽和磁化強(qiáng)度大的軟磁材料制成跨晴,常用軟磁材料有工業(yè)純鐵(含碳量0.02%~0.025%)、硅鋼症影、鐵鎳合金曹是、鐵鋁合金、鐵鈷合金及軟磁鐵氧體等垦亲。對(duì)中小尺寸的低速離合器可用10鋼房睁,而對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩大的離合器,則用15鋼或20鋼常迹。這些材料均須適當(dāng)?shù)臒崽幚砑氨砻嫣幚硪缘玫搅己玫拇判阅艹薅帧?duì)于不太重要的離合器,也可用鑄鐵做導(dǎo)磁體奖卒。
②隔磁體均膛。隔磁體的作用是阻止磁通泄漏,確保磁通構(gòu)成回路室拿,增加磁場(chǎng)強(qiáng)度兆又。它必須具有很低的磁導(dǎo)率,可用銅磺穷、鋁、工程塑料等作為原料渤昌。
③磁粉虽抄。磁粉是作為傳遞轉(zhuǎn)矩的介質(zhì),是磁粉離合器中最重要的材料独柑,對(duì)其要求有迈窟;具有高的磁導(dǎo)率和低的矯頑力,力求傳遞轉(zhuǎn)矩能力而電流斷開后的剩余轉(zhuǎn)矩屑烧ぁ车酣;耐熱性好,在高溫(300~500℃)下無(wú)明顯氧化索绪,不燒結(jié)成團(tuán)湖员,耐腐蝕,能保持離合器的性能穩(wěn)定;流動(dòng)性好娘摔,保證離合器在線圈斷電后通迅速脫開窄坦。
目前采用的磁粉主要有以下幾種。
①鐵鈷鎳基合金磁粉凳寺。耐磨性和抗氧化性較好鸭津,可不經(jīng)熱處理,混入適量的潤(rùn)滑劑加以跑合即可使用旁核。
②不銹鋼系磁粉沫跨。它是一種耐腐蝕,抗氧化的高導(dǎo)磁磁粉极求,并有較好的磁性能涝猩、耐熱性和耐磨性。
③羰基鐵粉盖础。其磁性能較好期司,但不耐熱,高溫易氧化并燒結(jié)成團(tuán)伶肚,流動(dòng)性差闭廊,使用壽命低,只能用于溫度不高的場(chǎng)合侄含。
④鐵鋁鉻系和鐵硅鉻系磁粉典义。其磁性能、耐熱性和耐磨性也都比較好褒醒。
此外藕各,鐵氧體磁粉的耐熱性最高,但磁性能差焦除,可用于某些特殊場(chǎng)合激况。
在磁粉中加入各種不同成分的添加劑,可以改善磁粉在某方面的性能膘魄,如加入潤(rùn)滑劑乌逐,可使磁粉微粒在退磁和弱磁化情況下,仍具有良好的流動(dòng)性创葡,從而保持其性能的穩(wěn)定性浙踢。
磁粉顆粒的球形度和流動(dòng)性密切相關(guān),球形度愈高灿渴,其流動(dòng)性愈好洛波,有利于快速離合,還可減少離合器的滑差工況下工作面的磨損骚露。德國(guó)科比(KEB)有限公司生產(chǎn)的三菱磁粉離合器及制動(dòng)器的磁粒子尺寸只有40μm蹬挤,形狀與土豆相似缚窿。國(guó)外產(chǎn)品70%呈土豆?fàn)睿?0%呈球形。
磁粉粒度的分布對(duì)離合器傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩有一定影響槽邮,這與磁粉在工作間隙中排列的密集度(充填率)有關(guān)耻胖。顆粒小的球形細(xì)粉末,在工作間隙中的充填率高调捍,而形狀不規(guī)則的粗磁粉粒的充填率低肌顾,只能用于工作間隙大,對(duì)磁性能要求不高的場(chǎng)合吃它。用作磁粉的微粒直徑最好在0.004~0.08mm冕盅,片狀微粒一般不宜作為磁粉使用。