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粉體離合機(JB/T 5988-92)

磁粉離合機的工作原理及結構簡介與應用

磁粉離合器的工作原理枪素、特點與應用

磁粉離合器超脫了常規(guī)離合器的摩擦實質，而實現(xiàn)了磁粒子設計猩镰。工作原理如圖下圖所示芹倔，它是在主動件（轉子）6和件3、7氨鹤、8組成的從動件外殼之間的氣隙內袁虽，填有磁粒子5，磁粒子是一些體積微斜晾蟆（大約40μm）、導磁率高桨皂、矯頑力低茄码、耐磨損的磁粉。作為磁粉原材料的有FeCoNi粉衰屡、FeALCr粉构韵、Crl3粉等。將原料粉加入潤滑劑加以跑合制成馬鈴薯狀磁粒趋艘。線圈未通電時疲恢，磁粒子處于松散狀態(tài)，靠離心力作用甩在外殼的內壁，主動件显拳、從動件處于脫離狀態(tài)棚愤，如下圖（a）所示。安裝在磁軛2中的勵磁線圈1通電后杂数，在磁場作用下磁粒子形成鏈狀宛畦，連接轉子與外殼，如下圖（b）所示揍移。

磁粉離合器依靠磁粒子的結合力和磁粒子與工作面間的摩擦力來傳遞轉矩次和。該裝置的特點主要有以下幾方面。

①轉矩與勵磁電流在5%～95%范圍內成線性關系那伐，當勵磁電流保持不變時踏施，轉矩會穩(wěn)定的傳遞。

②轉矩僅取決于勵磁電流的大小披滑，而與主徒锄、從動側的滑差無關，其他轉矩與靜轉矩相同窗项。

③快速響應粮忍，轉矩上升、下降時間都極短帮声，因此可以用于頻繁啟停肄蓄、換向場合。

④控制功率小专散，功率放大倍數(shù)高偷瀑，可用很小勵磁電流控制很大的傳遞功率，易于實現(xiàn)自動控制喉隙。

⑤運轉平穩(wěn)叶皿，無振動，無沖擊畏帖，低噪聲拢掷，可實現(xiàn)過載保護。

⑥與摩擦片式電磁離合器相比曹动，無摩擦部件斋日，壽命長，可靠性高墓陈，結構簡單恶守，易于維護。

其缺點是在離合制動期間粒子之間的摩擦要產生熱量贡必，導致穩(wěn)定性下降兔港，再現(xiàn)性差庸毫，以至于出現(xiàn)殘余拖拉。磁粉作為一種磨料衫樊，產生微細粉末通過轉子密封處泄漏到軸承或其他間隙部位飒赃，對工藝過程會造成污染。

鑒于上述特點磁粉離合器在多種領域得到應用橡伞。如機械的快速離合盒揉、制動；試驗裝置的加載器兑徘，如發(fā)電機刚盈、電動機、減速機嘹征、液壓元件轉矩測量時的加載蓄梯；尤其適用于恒張力控制系統(tǒng)，如印刷機纸靠、造紙機游推、拉絲機、染布機誓读、繞線機胳雁、金屬板材帶材加工設備。

磁粉離合機的工作原理及結構簡介

磁粉離合器的結構與材料

（1）形式

磁粉離合器按從動轉子結構形式分為：柱形伞让、杯形康逝、筒形、盤形停濒。

按連接安裝形式分為：

①軸輸入菲恢，軸輸出，單面或雙面止口支承式衣右、機座支承式锁孟、單面直角支承式；

②法蘭盤輸入茁瘦，空心軸輸出品抽，空心軸（或單止口）支承式。

③法蘭盤輸入甜熔，單側或雙側軸輸出圆恤，單止口支承式；

④齒輪（或帶輪纺非、鏈輪）輸入，軸輸出赘方，單止口支承式烧颖。

按冷卻方式分為：自然空氣冷卻、強迫通風冷卻、液冷卻炕淮、電風扇冷卻拆火。

（2）三種典型結構

如下圖所示為復隙式線圈旋轉磁粉離合器。主動殼體4和線圈6等與齒輪7固連安裝在滾動軸承上涂圆，組成離合器的主動部分叶奈，轉子2與從動軸10連接。主動殼體與從動轉子裝在同一支承軸9上还纤。在轉子和主動部分的工作間隙中充填以導磁率高尸惭、耐熱性好的磁粉5，為防止漏磁埠邻，殼體兩側的一個零件應采用非導磁材料制成男磅。當電流經滑環(huán)8通入線圈，在主動殼體苞惰、杯形從動轉子和工作間隙間形成閉合磁通蜂澄，磁粉被磁化，形成磁粉鏈咕诊，于是通過磁粉顆粒間磁的連接力墨攻，主動殼體就帶動轉子一起轉動。線圈斷電后磁通消失焚卖，磁粉處于松散自由狀態(tài)汹魁。由于主動件旋轉，磁粉在離心力作用下甩到工作間隙外側翠霍，主锭吨、從動件脫離。這種結構緊湊體積小寒匙，質量輕零如，一端固定，安裝調試也比較方便锄弱，但因有滑環(huán)考蕾，整個結構又是懸臂布置，故不宜承受較大載荷会宪，主要用于控制系統(tǒng)肖卧。

如下圖所示為單隙式線圈旋轉磁粉離合器。較大慣性的轉子2用鍵與從動軸1連接掸鹅，轉子外緣的環(huán)槽中安裝著線圈8并用隔磁環(huán)5封閉塞帐，殼體4和端蓋3、9連接組成的主動件巍沙，可在滾動軸承上傳動葵姥。磁粉6充填在殼體和轉子的間隙中荷鼠。為防止磁粉漏出，在轉子兩端面固定著很薄的擋環(huán)7献舍，并用橡膠油封防止磁粉進入滾動軸承逛指。線圈旋轉式供電需導電滑環(huán)、電刷及觸頭苟及，安裝在固定支架上骤转。這種結構形式供電可靠性差，且觸頭與滑環(huán)之間的接觸電阻易隨著磨損及周圍環(huán)境變化而改變夷钥，而給整機性能帶來影響锚蛀。

如下圖所示為單隙式線圈靜止磁粉離合器。線圈6安裝在定子7的槽內迈竖，定子兩側與支承蓋2連接廊畔，組成一閉式的固定殼體。主動轉子4處在定子與從動轉子8之間脖煮，與定子內表面之間具有適量的非工作間隙贬奢，磁粉9充填在主、從動轉子間的間隙中蜀骗，為防止磁短路悦追，在主動轉子上嵌有隔磁環(huán)5。此外限寞，在主動轉子的端蓋上裝有風扇葉片3忍啸，以適應在有滑差下工作時，可加速熱量的散發(fā)履植。這種無滑環(huán)結構不產生火花和磨損计雌，供電可靠，空載轉矩小玫霎，但因有非工作間隙凿滤，故勵磁功率比線圈旋轉式大，因而其體積較大庶近。

（3）磁粉離合器的主要材料

①導磁體翁脆。對構成磁路的各個零件，一般都應選用磁導率高鼻种，矯頑力和飽和磁化強度大的軟磁材料制成反番，常用軟磁材料有工業(yè)純鐵（含碳量0.02%～0.025%）、硅鋼叉钥、鐵鎳合金罢缸、鐵鋁合金、鐵鈷合金及軟磁鐵氧體等码累。對中小尺寸的低速離合器可用10鋼譬椰，而對傳遞轉矩大的離合器绳练，則用15鋼或20鋼。這些材料均須適當?shù)臒崽幚砑氨砻嫣幚硪缘玫搅己玫拇判阅苈潜印τ诓惶匾碾x合器，也可用鑄鐵做導磁體偶屯。

②隔磁體光丢。隔磁體的作用是阻止磁通泄漏，確保磁通構成回路冶习，增加磁場強度镰掐。它必須具有很低的磁導率，可用銅琐幔、鋁炸诚、工程塑料等作為原料。

③磁粉为稽。磁粉是作為傳遞轉矩的介質碗屏，是磁粉離合器中最重要的材料，對其要求有疑苔；具有高的磁導率和低的矯頑力甫匹，力求傳遞轉矩能力而電流斷開后的剩余轉矩小惦费；耐熱性好兵迅，在高溫（300～500℃）下無明顯氧化，不燒結成團薪贫，耐腐蝕恍箭，能保持離合器的性能穩(wěn)定；流動性好瞧省，保證離合器在線圈斷電后通迅速脫開扯夭。

目前采用的磁粉主要有以下幾種。

①鐵鈷鎳基合金磁粉臀突。耐磨性和抗氧化性較好勉抓，可不經熱處理，混入適量的潤滑劑加以跑合即可使用候学。

②不銹鋼系磁粉藕筋。它是一種耐腐蝕，抗氧化的高導磁磁粉呕摹，并有較好的磁性能蒂抒、耐熱性和耐磨性。

③羰基鐵粉二搀。其磁性能較好先兆，但不耐熱肢箕，高溫易氧化并燒結成團，流動性差爵例，使用壽命低牲支，只能用于溫度不高的場合。

④鐵鋁鉻系和鐵硅鉻系磁粉豌淹。其磁性能窥血、耐熱性和耐磨性也都比較好。

此外措坐，鐵氧體磁粉的耐熱性最高牢辣，但磁性能差，可用于某些特殊場合拣播。

在磁粉中加入各種不同成分的添加劑晾咪，可以改善磁粉在某方面的性能，如加入潤滑劑贮配，可使磁粉微粒在退磁和弱磁化情況下谍倦，仍具有良好的流動性，從而保持其性能的穩(wěn)定性泪勒。

磁粉顆粒的球形度和流動性密切相關剂跟，球形度愈高，其流動性愈好酣藻，有利于快速離合曹洽，還可減少離合器的滑差工況下工作面的磨損。德國科比（KEB）有限公司生產的三菱磁粉離合器及制動器的磁粒子尺寸只有40μm辽剧，形狀與土豆相似送淆。國外產品70%呈土豆狀，30%呈球形怕轿。

磁粉粒度的分布對離合器傳動轉矩有一定影響偷崩，這與磁粉在工作間隙中排列的密集度（充填率）有關。顆粒小的球形細粉末撞羽，在工作間隙中的充填率高欣挠，而形狀不規(guī)則的粗磁粉粒的充填率低，只能用于工作間隙大蚀攘，對磁性能要求不高的場合怕枣。用作磁粉的微粒直徑最好在0.004～0.08mm，片狀微粒一般不宜作為磁粉使用嘴略。

機座式磁粉離合機基本參數(shù)及外形尺寸

空心軸式磁粉離合機的基本參數(shù)和外形安裝尺寸

頁次：1/1 每頁10條共5條信息分頁：[1]

型號	額定轉矩 Tn （N·m）	最大電壓 Um(V)	最大電流 Im(A)	時間常數(shù) Tir(s)	許用同步轉速 {n}（r/min）
FL0.5□	0.5	24	≤0.40	≤0.035	1500
FL1□	1		≤0.54	≤0.040
FL2.5□	2.5		≤0.64	≤0.052
FL5□	5		≤1.2	≤0.066
FL10□	10		≤1.4	≤0.11
FL25□. □/□	25		≤1.9	≤0.11
FL50□. □/□	50		≤2.8	≤0.12
FL100□. □/□	100		≤3.6	≤0.23	1000
FL200□. □/□	200		≤3.8	≤0.33
FL400□. □/□	400		≤5.0	≤0.44
FL630□. □/□	630	80	≤1.6	≤0.47
FL1000□. □/□	1000		≤1.8	≤0.57	750
FL2000□. □/□	2000		≤2.2	≤0.80	750

型號	飛輪矩 GD²（N·m²）	自冷式	風冷式		液冷式
型號	飛輪矩 GD²（N·m²）	許用滑差功率{P}(W)	許用滑差功率{P}(W)	風量 (m³/min)	許用滑差功率{P}(W)	液量（L/min）
FL0.5□	4×10^-4	≥8	——	——	——	——
FL1□	1.7×10^-3	≥15	——	——	——	——
FL2.5□	4.4×10^-3	≥40	——	——	——	——
FL5□	10.8×10^-3	≥70	——	——	——	——
FL10□	2×10^-2	≥110	≥200	0．2	——	——
FL25□. □/□	7.8×10^-2	≥150	≥340	0．4	——	——
FL50□. □/□	2.3×10^-1	≥2620	≥400	0．7	1200	3．0
FL100□. □/□	8.2×10^-1	≥420	≥800	1．2	2500	6．0
FL200□. □/□	2.53	≥720	≥1400	1．6	3800	9．0
FL400□. □/□	6.6	≥900	≥2100	2．0	5200	15
FL630□. □/□	15.4	≥1000	≥2300	2．4	——	——
FL1000□. □/□	31.9	≥1200	≥3900	3．2	——	——
FL2000□. □/□	94.6	≥2000	8300	5．0	——	——

型號	ZAJ-0.6	ZAJ-1.2	ZAJ-2.5	ZAJ-5	ZAJ-10	ZAJ-20	ZAJ-40
公稱轉矩/N·m 勵磁電流/A 許用滑差功率/W 質量/kg	6 0.9 80 6.5	12 1 120 7.5	25 1.6 200 9.0	50 2.5 300 10	100 2.5 460 15	200 2.5 720 42	400 3.0 1000 65

型號	d	d1	H	H1	L	L1	L2	L3	L4	L5	b
ZAJ-0.6 ZAJ-1.2 ZAJ-2.5 ZAJ-5 ZAJ-10 ZAJ-20 ZAJ-40	12 15 20 25 30 35 45	9 9 9 11 11 13 13	144 165 214 214 240 400 418	80 90 120 130 170 200 220	155 188 235.5 285 360 365 460	30 30 43.5 60 65 65 95	12.5 29 40 40.5 50 60 80	70 70 80 84 110 135 220	120 155 165 192 255 285 300	140 180 200 224 314 340 380	4 5 6 8 8 10 14

型號	ZA-1.2	ZA-2.5	ZA-5	ZA-10	ZA-20
公稱轉矩/N·m 勵磁電流/A 許用滑差功率/W 質量/kg	12 1.6 180 5	25 1.6 300 7.5	50 2 600 10	100 2.5 800 15	200 3 1000 30

型號	d	D	D1	D2	D3	D4	L	L1	L2	M1	M2	b
ZA-1.2 ZA-2.5 ZA-5 ZA-10	18 20 28 35	160 180 230 280	83 93 102 130	80 90 100 125	68 80 85 110	80 90 100 125	108 144 150 195	10 12 20 20	31 55 55 58	9 9 8 10	5 6 8 10	5 6 8 10

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