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  • 磁粉离合器

工作原理 类型 磁粉主流 线圈的运动状态 特点 使用性能 选型

磁粉离合器的工作原理  
  磁粉离合器是一种性能优越的自动控制元件。磁粉离合器以磁粉为工作介质,借助磁粉间的结合力和磁粉与工作面间的摩檫力来传递转矩。磁粉离合器与主动轴联接的主动件为一圆柱形的壳体,从动轴与转子联接,转子上嵌有激磁线圈,在转子与壳体之间的同心环形间隙中,填充着磁粉。当电流经滑环通入线圈时,产生垂直于间隙的磁通,于是磁粉被磁化聚集形成磁粉链,产生磁联接力,使磁粉粘度增大,导致转子和壳体间的刚性联接。动力就由磁粉层间的磁力和摩檫力从主动轴传至从动轴。线圈断电后,磁粉去磁恢复为松散状态,并且在离心力作用下,将磁粉甩向壳体内壁,在转子与磁粉间形成一定的间隙。此时磁粉就失去了传递转矩的作用,磁粉离合器脱开。

磁粉离合器的类型
  磁粉离合器按工作表面的形状分:圆柱形磁粉离合器、圆筒形磁粉离合器、圆盘形磁粉离合器。  
  圆柱形磁粉离合器的结构尺寸和转动惯量比较大,但强度高,磁粉分布均匀,性能稳定,可用于传递转矩大的传动轴系。
  圆筒形磁粉离合器结构从动部分的转动惯量和外形尺寸都较小,但磁粉在两层工作间隙间的分布受到离心力影响,均匀性和分散性都较差,适合于要求动作灵敏度较高的传动系统。
  圆盘形磁粉离合器结构加工方便,可用在转矩较小的场合,以及接合频率高的传动系统,可以延长磁粉离合器的使用寿命。
  磁粉离合器按线圈的运动状态分:滑环式磁粉离合器和无滑环式磁粉离合器两类。

磁粉离合器的磁粉主流
铁钴镍基合金磁粉。铁钴镍基合金磁粉这是一种具有较高稳定性的高温软磁粉,可不经热处理,混入适量的润滑剂即可使用。   
不锈钢磁粉。不锈钢磁粉这是一种耐腐蚀,抗氧化的高导磁粉,并有较好的磁性能、耐热性和耐磨性。 
羰基铁粉。羰基铁粉的磁性能较好,但不耐热,高温易氧化并烧结成团,流动性差,使用寿命低,只能用于温度不高的场合。   
铁铝铬系和铁硅铬系磁粉。铁铝铬系和铁硅铬系磁粉的磁性能、耐热性和耐磨性也都比较好。另外,铁氧体磁粉的耐热性最高,但磁性能差,可用于某些特殊场合。

磁粉离合器线圈的运动状态 
按线圈的运动状态分:滑环式磁粉离合器和无滑环式磁粉离合器两类。
按工作表面的形状分:圆柱形磁粉离合器、圆筒形磁粉离合器、圆盘形磁粉离合器。  圆柱形磁粉离合器的结构尺寸和转动惯量比较大,但强度高,磁粉分布均匀,性能稳定,可用于传递转矩大的传动轴系。
圆筒形磁粉离合器的结构从动部分的转动惯量和外形尺寸都较小,但磁粉在两层工作间隙间的分布受到离心力影响,均匀性和分散性都较差,适合于要求动作灵敏度较高的传动系统。
圆盘形磁粉离合器的结构加工方便,可以用在转矩较小的场合,以及接合频率高的传动系统,可延长圆盘形磁粉离合器的使用寿命。
 

 磁粉离合器的特点 
1. 激磁电流—传递/制动转矩之间呈良好的线性关系,体现了磁粉离合器良好的转矩可控制性,通过调节激磁电流,就能十分方便地控制传递/制动转矩,为简化转矩控制方式提供了极大的方便。 
2. 传递/制动转矩仅受激磁电流的控制,而与转速、相对转速及其它因素无关,体现了磁粉离合器转矩控制的准确性,大大提高了控制精度。 
3. 磁粉离合器散热结构合理,热容量大,允许在连续滑差状态下长期运行。 
4. 磁粉离合器的无响应时间短,转矩时间常数小,响应速度快,结合、分离平稳无冲击、无振动、无噪音。 
5. 磁粉离合器结构紧凑,强度高,磁回路设计合理,漏磁小,不漏电,工作可靠,性能、价格比高,选用优质合金磁粉,耐磨损、耐老化、使用寿命长。 
6. 磁粉离合器的空转转矩小,开合性能好,操作、控制方便,准确、可靠。

磁粉离合器的使用性能
1、 激磁电流对转矩特性:转矩与激磁电流在很大的范围内成正比,即5~110%之间。
2、 滑差转速对转矩特性:激磁电流保持一定,则输出转矩也保持一定,与滑差转速无关。
3、 空转转矩:在不激磁的状态下,由于磁粉的剩磁和轴承转动件的摩擦,会产生空转转矩,但在一般情况下,空转转矩不大于一定转矩的1%。
4、 容许联结能量: 当惯性负载和磁粉离合器连接时,由于滑差的存在而产生摩擦热,即滑差功率,如果过大,则产生不正常的升温。为了防止升温过度的现象,其容许联结能量限制在一定的范围内,联结频率在50次/小时以上时,则可视为滑差运行,而非间歇联结。

磁粉离合器的选型
磁粉离合器的选型一般以所需传递的最大转矩来选定,并且注意保证磁粉离合器实际使用的滑差功率,应小于技术参数的允许滑差功率,余量大点更能延长磁粉离合器的使用寿命。
在无变速机构的情况下,卷绕材料所需的最大张力与最大卷绕半径的乘积应不超过磁粉离合器的额定转矩。
磁粉离合器的选择与其位置有关,在滑差功率匹配的前提下,磁粉离合器放在高速级,则可以选择较小规格。若不匹配,应将其置于机构的低速端(中部或后部),以增大工作转矩来降低没差转速。

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