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（1）適用范圍
磁粉離合器適用于機械傳動系統(tǒng)主、從動端離合和控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩丸凭、調(diào)節(jié)速度菇存、張力控制樱拴、空載啟動梳侨、過載保護陡厘、伺服驅(qū)動攀驶、測試加載喧丛、換向等自冷式、風冷式丑凛、液冷式颁吭、電風扇冷卻式離合器塘坛。
（2）型式
1）按從動轉(zhuǎn)子結構型式
①柱形轉(zhuǎn)子離合器，代號省略殃恒。
②杯形轉(zhuǎn)子離合器植旧，代號B。
③筒形轉(zhuǎn)子離合器离唐，代號T隆嗅。
④盤形轉(zhuǎn)子離合器，代號P侯繁。
2）按聯(lián)接安裝型式
①軸輸入、軸輸出泡躯，單面或雙面止口支撐式贮竟，代號省略。
②軸輸入较剃、軸輸出咕别，機座支撐式，代號J写穴。
③軸輸入惰拱、軸輸出，單面直角板支撐式星肤，代號M搜栽。
④法蘭盤輸入，空心軸輸出溢牡，空心軸（或單止口）支撐式贱供，代號K。
⑤法蘭盤輸入粉怯，單側(cè)或雙側(cè)軸輸出犁鹤，單面止口支撐式，代號D险朴。
⑥齒輸（或帶輪舞轧、鏈輪）輸入，軸輸出使宽，單面止口支撐式羞菊，代號C。
3）按冷卻方式
①自然空氣冷卻（簡稱自冷式）材光，代號省略暮态，
②強制通風冷卻（簡稱風冷式），代號F谍椅，
③液（水或油）冷卻（簡稱液冷式）误堡，代號Y古话。
④電風扇冷卻（簡稱扇冷式），代號S锁施。
4）按應用類別
①聯(lián)接（一般離合）代號省略陪踩。
②調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速（控制系統(tǒng)用）悉抵，代號A肩狂。
③快速離合，代號G姥饰。
（3）離合器基本性能參數(shù)和主要尺寸
1）離合器參數(shù)為額定轉(zhuǎn)矩Tn （N·m）系列為0.1*,0.25*,0.5,1,2.5,5,10,25,50,100,200,400,
630,1000,2000,4000*,6300*,1000*,20000*,40000*,63000*傻谁。
2）離合器基本性能參數(shù)如表所列。
離合器基本性能參數(shù)
|
型 號 |
額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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 |
|
型 號 |
飛輪矩
GD2（N·m2） |
自冷式 |
風 冷 式 |
液 冷 式 | ||
|
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 |
—— |
—— |
磁粉離合器的工作原理列粪、特點與應用
磁粉離合器超脫了常規(guī)離合器的摩擦實質(zhì)审磁，而實現(xiàn)了磁粒子設計。工作原理如圖下圖所示岂座，它是在主動件（轉(zhuǎn)子）6和件3态蒂、7、8組成的從動件外殼之間的氣隙內(nèi)拉诲，填有磁粒子5赤蚜，磁粒子是一些體積微小（大約40μm）威卑、導磁率高屁爵、矯頑力低、耐磨損的磁粉您凸。作為磁粉原材料的有FeCoNi粉生香、FeALCr粉、Crl3粉等印洒。將原料粉加入潤滑劑加以跑合制成馬鈴薯狀磁粒藐病。線圈未通電時，磁粒子處于松散狀態(tài)瞒谱，靠離心力作用甩在外殼的內(nèi)壁赏庙，主動件、從動件處于脫離狀態(tài)萤榔，如下圖（a）所示鸯乃。安裝在磁軛2中的勵磁線圈1通電后，在磁場作用下磁粒子形成鏈狀跋涣，連接轉(zhuǎn)子與外殼缨睡，如下圖（b）所示。
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(zhuǎn)矩陈辱。該裝置的特點主要有以下幾方面奖年。
①轉(zhuǎn)矩與勵磁電流在5%～95%范圍內(nèi)成線性關系细诸，當勵磁電流保持不變時，轉(zhuǎn)矩會穩(wěn)定的傳遞陋守。
②轉(zhuǎn)矩僅取決于勵磁電流的大小震贵，而與主、從動側(cè)的滑差無關水评，其他轉(zhuǎn)矩與靜轉(zhuǎn)矩相同猩系。
③快速響應，轉(zhuǎn)矩上升中燥、下降時間都極短寇甸，因此可以用于頻繁啟停、換向場合疗涉。
④控制功率小牵深，功率放大倍數(shù)高，可用很小勵磁電流控制很大的傳遞功率喷围，易于實現(xiàn)自動控制。
⑤運轉(zhuǎn)平穩(wěn)职涛，無振動码杆，無沖擊，低噪聲揖们，可實現(xiàn)過載保護磁应。
⑥與摩擦片式電磁離合器相比，無摩擦部件捣潭，壽命長部糠，可靠性高，結構簡單军霸，易于維護提甚。
其缺點是在離合制動期間粒子之間的摩擦要產(chǎn)生熱量，導致穩(wěn)定性下降幻彪，再現(xiàn)性差褪储，以至于出現(xiàn)殘余拖拉。磁粉作為一種磨料慧域，產(chǎn)生微細粉末通過轉(zhuǎn)子密封處泄漏到軸承或其他間隙部位鲤竹，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昔榴。如機械的快速離合辛藻、制動；試驗裝置的加載器互订，如發(fā)電機吱肌、電動機痘拆、減速機、液壓元件轉(zhuǎn)矩測量時的加載岩榆；尤其適用于恒張力控制系統(tǒng)错负，如印刷機、造紙機勇边、拉絲機犹撒、染布機、繞線機畴垃、金屬板材帶材加工設備栈站。
磁粉離合器的結構與材料
（1）形式
磁粉離合器按從動轉(zhuǎn)子結構形式分為：柱形、杯形鲫畸、筒形歇刺、盤形。
按連接安裝形式分為：
①軸輸入霜宙，軸輸出章慌，單面或雙面止口支承式、機座支承式堕武、單面直角支承式恳繁；
②法蘭盤輸入，空心軸輸出夫泛，空心軸（或單止口）支承式擎骄。
③法蘭盤輸入，單側(cè)或雙側(cè)軸輸出伸畅，單止口支承式隔屠；
④齒輪（或帶輪、鏈輪）輸入馍驯，軸輸出阁危，單止口支承式。
按冷卻方式分為：自然空氣冷卻汰瘫、強迫通風冷卻欲芹、液冷卻、電風扇冷卻吟吝。
（2）三種典型結構
如下圖所示為復隙式線圈旋轉(zhuǎn)磁粉離合器菱父。主動殼體4和線圈6等與齒輪7固連安裝在滾動軸承上，組成離合器的主動部分剑逃，轉(zhuǎn)子2與從動軸10連接浙宜。主動殼體與從動轉(zhuǎn)子裝在同一支承軸9上。在轉(zhuǎn)子和主動部分的工作間隙中充填以導磁率高、耐熱性好的磁粉5粟瞬，為防止漏磁同仆，殼體兩側(cè)的一個零件應采用非導磁材料制成。當電流經(jīng)滑環(huán)8通入線圈裙品，在主動殼體俗批、杯形從動轉(zhuǎn)子和工作間隙間形成閉合磁通，磁粉被磁化斩憾，形成磁粉鏈式亥，于是通過磁粉顆粒間磁的連接力，主動殼體就帶動轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動淳习。線圈斷電后磁通消失纸藕，磁粉處于松散自由狀態(tài)。由于主動件旋轉(zhuǎn)钮庆，磁粉在離心力作用下甩到工作間隙外側(cè)冗炊，主、從動件脫離垒某。這種結構緊湊體積小知援，質(zhì)量輕，一端固定慈琼，安裝調(diào)試也比較方便星自，但因有滑環(huán)，整個結構又是懸臂布置偿尘，故不宜承受較大載荷，主要用于控制系統(tǒng)点待。
磁粉離合器.gif)
如下圖所示為單隙式線圈旋轉(zhuǎn)磁粉離合器阔蛉。較大慣性的轉(zhuǎn)子2用鍵與從動軸1連接，轉(zhuǎn)子外緣的環(huán)槽中安裝著線圈8并用隔磁環(huán)5封閉癞埠，殼體4和端蓋3状原、9連接組成的主動件，可在滾動軸承上傳動苗踪。磁粉6充填在殼體和轉(zhuǎn)子的間隙中颠区。為防止磁粉漏出，在轉(zhuǎn)子兩端面固定著很薄的擋環(huán)7通铲，并用橡膠油封防止磁粉進入滾動軸承毕莱。線圈旋轉(zhuǎn)式供電需導電滑環(huán)、電刷及觸頭颅夺，安裝在固定支架上朋截。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)境變化而改變吧黄，而給整機性能帶來影響部服。
磁粉離合器.gif)
如下圖所示為單隙式線圈靜止磁粉離合器订薛。線圈6安裝在定子7的槽內(nèi)，定子兩側(cè)與支承蓋2連接胎融，組成一閉式的固定殼體窑赂。主動轉(zhuǎn)子4處在定子與從動轉(zhuǎn)子8之間，與定子內(nèi)表面之間具有適量的非工作間隙美怪，磁粉9充填在主圃活、從動轉(zhuǎn)子間的間隙中，為防止磁短路桦溃，在主動轉(zhuǎn)子上嵌有隔磁環(huán)5晕围。此外，在主動轉(zhuǎn)子的端蓋上裝有風扇葉片3呐相，以適應在有滑差下工作時黑寻，可加速熱量的散發(fā)。這種無滑環(huán)結構不產(chǎn)生火花和磨損汞小，供電可靠晶恨，空載轉(zhuǎn)矩小，但因有非工作間隙蛛挚，故勵磁功率比線圈旋轉(zhuǎn)式大抗斤，因而其體積較大。
（3）磁粉離合器的主要材料
①導磁體丈咐。對構成磁路的各個零件瑞眼，一般都應選用磁導率高，矯頑力和飽和磁化強度大的軟磁材料制成棵逊，常用軟磁材料有工業(yè)純鐵（含碳量0.02%～0.025%）伤疙、硅鋼、鐵鎳合金辆影、鐵鋁合金徒像、鐵鈷合金及軟磁鐵氧體等。對中小尺寸的低速離合器可用10鋼蛙讥，而對傳遞轉(zhuǎn)矩大的離合器锯蛀，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艽温τ诓惶匾碾x合器旁涤，也可用鑄鐵做導磁體。
②隔磁體迫像。隔磁體的作用是阻止磁通泄漏育另，確保磁通構成回路，增加磁場強度。它必須具有很低的磁導率衷谋，可用銅溉谣、鋁、工程塑料等作為原料榜寸。
③磁粉胧含。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怠竞，對其要求有费控；具有高的磁導率和低的矯頑力，力求傳遞轉(zhuǎn)矩能力而電流斷開后的剩余轉(zhuǎn)矩猩谠狻咸培；耐熱性好，在高溫（300～500℃）下無明顯氧化骑跳，不燒結成團疑跑，耐腐蝕，能保持離合器的性能穩(wěn)定炉抒；流動性好奢讨，保證離合器在線圈斷電后通迅速脫開。
目前采用的磁粉主要有以下幾種焰薄。
①鐵鈷鎳基合金磁粉拿诸。耐磨性和抗氧化性較好，可不經(jīng)熱處理塞茅，混入適量的潤滑劑加以跑合即可使用亩码。
②不銹鋼系磁粉。它是一種耐腐蝕野瘦，抗氧化的高導磁磁粉描沟，并有較好的磁性能、耐熱性和耐磨性缅刽。
③羰基鐵粉啊掏。其磁性能較好蠢络，但不耐熱衰猛，高溫易氧化并燒結成團，流動性差刹孔，使用壽命低忧绊，只能用于溫度不高的場合。
④鐵鋁鉻系和鐵硅鉻系磁粉缓贤。其磁性能基列、耐熱性和耐磨性也都比較好。
此外，鐵氧體磁粉的耐熱性最高军笑，但磁性能差雨株，可用于某些特殊場合。
在磁粉中加入各種不同成分的添加劑擅暴，可以改善磁粉在某方面的性能贫迫，如加入潤滑劑，可使磁粉微粒在退磁和弱磁化情況下项栈，仍具有良好的流動性手欣，從而保持其性能的穩(wěn)定性。
磁粉顆粒的球形度和流動性密切相關映检，球形度愈高癞樊，其流動性愈好，有利于快速離合凛澎，還可減少離合器的滑差工況下工作面的磨損霹肝。德國科比（KEB）有限公司生產(chǎn)的三菱磁粉離合器及制動器的磁粒子尺寸只有40μm，形狀與土豆相似预厌。國外產(chǎn)品70%呈土豆狀阿迈，30%呈球形。
磁粉粒度的分布對離合器傳動轉(zhuǎn)矩有一定影響轧叽，這與磁粉在工作間隙中排列的密集度（充填率）有關苗沧。顆粒小的球形細粉末，在工作間隙中的充填率高炭晒，而形狀不規(guī)則的粗磁粉粒的充填率低待逞，只能用于工作間隙大，對磁性能要求不高的場合网严。用作磁粉的微粒直徑最好在0.004～0.08mm识樱，片狀微粒一般不宜作為磁粉使用。
JB/T5988—1992磁粉離合器給出了離合器的基本參數(shù)與6種連接震束、安裝形式的主要尺寸怜庸。GB/T9149-1988磁粉離合器通用技術條件規(guī)定了離合器的正常工作條件、結構要求姚转、性能要求谋扼、制造要求等。專業(yè)生產(chǎn)廠應按照上述標準制造出通用的產(chǎn)品系列们敢。
機座式磁粉離合器的基本參數(shù)和外形安裝尺寸如下圖所示及見下表咐准。
機座式磁粉離合器基本參數(shù)
|
型號 |
ZAJ-0.6 |
ZAJ-1.2 |
ZAJ-2.5 |
ZAJ-5 |
ZAJ-10 |
ZAJ-20 |
ZAJ-40 |
|
公稱轉(zhuǎn)矩/N·m
勵磁電流/A
許用滑差功率/W
質(zhì)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 |
機座式磁粉離合器外形與安裝尺寸 /mm
|
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 |
空心軸式磁粉離合器的基本參數(shù)和外形安裝尺寸如下圖所示及見下表。
空心軸式磁粉離合器的基本參數(shù)
|
型號 |
ZA-1.2 |
ZA-2.5 |
ZA-5 |
ZA-10 |
ZA-20 |
|
公稱轉(zhuǎn)矩/N·m
勵磁電流/A
許用滑差功率/W
質(zhì)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 |
空心軸式磁粉離合器的外形與安裝尺寸 /mm
|
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
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