基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及角接觸球軸承，尤其是涉及基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]角接觸球軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件，它是由內(nèi)圈、外圈、保持架、鋼珠組成，主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動(dòng)過程中的機(jī)械載荷摩擦系數(shù)。在需要承受很大的轉(zhuǎn)速，并且能承受一定的軸向力的工況下需要靠角接觸球軸承來支撐運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備中，需要另外增設(shè)剎車裝置，這樣不僅使得機(jī)械結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，成本上升，而且整個(gè)系統(tǒng)的可靠性降低，由剎車力度不夠或者錯(cuò)踩油門所引起交通事故比比皆是。此外，還要時(shí)不時(shí)地去換一下剎車片而顯得非常麻煩。因此，研宄出各種具有集成阻尼器的軸承意義重大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高且成本低，從而能替代傳統(tǒng)的剎車系統(tǒng)，集剎車和支撐運(yùn)轉(zhuǎn)功能為一身的基于磁流變效應(yīng)的角接觸球軸承。
[0004]為了有效地得到這種基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承，本實(shí)用新型是按如下方式來實(shí)現(xiàn)的:該裝置是由內(nèi)圈，磁流變液，隔離圈，密封軸套，鋼珠，保持架，勵(lì)磁線圈，外圈組成。所述的內(nèi)圈、外圈、密封軸套以及隔離圈組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液密封在密封室里面。所述的內(nèi)圈對(duì)稱開有凹槽，勵(lì)磁線圈繞在凹槽里面，并且有隔離圈將磁流變液與勵(lì)磁線圈隔離。所述的內(nèi)圈、外圈、密封軸套組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠以及保持架安裝在此密封室里面。所述的鋼珠表面涂有強(qiáng)隔磁材料，磁流變液采用寧波杉工結(jié)構(gòu)監(jiān)測與控制工程中心有限公司所研制的型號(hào)為SG-MRF2035的磁流變液。
[0005]當(dāng)勵(lì)磁線圈通電時(shí)，在內(nèi)圈、外圈、磁流變液之間產(chǎn)生封閉磁路，使磁流變液由原來低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，當(dāng)軸承工作時(shí)，內(nèi)圈不斷地做切割磁場運(yùn)動(dòng)，起到了阻礙內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)的作用。另外，根據(jù)軸承工作的環(huán)境的變化，通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈電流的大小，從而改變磁流變液發(fā)生流變現(xiàn)象的強(qiáng)度來實(shí)時(shí)控制阻尼力。因此，該不僅集成了阻尼器和支撐軸承的功能，而且還可以對(duì)阻尼力進(jìn)行智能控制。
[0006]本實(shí)用新型所述的基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承的積極效果在于:利用磁流變液在外加磁場下會(huì)發(fā)生流變現(xiàn)象，其流變特性會(huì)在瞬間(毫秒量級(jí))發(fā)生改變，使磁流變液由原來低粘度、高流動(dòng)性的New ton流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的Bingham流體，且這是一個(gè)連續(xù)、可逆的過程的特性。將磁流變液以及用以觸發(fā)磁流變液發(fā)生流變現(xiàn)象的裝置集成在角接觸球軸承里面，從而達(dá)到了集阻尼器和支撐功能為一身的新型角接觸球軸承。并且可以通過改變勵(lì)磁線圈電流的大小對(duì)阻尼力進(jìn)行智能化控制，從而滿足不同場所的工作要求。在整個(gè)裝置中視軸承的大小而定，所需的磁流變液體積只有5-8mL，整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)非常緊湊，響應(yīng)迅速，可靠性高，造價(jià)便宜。
【附圖說明】
[0007]圖為本實(shí)用新型基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0009]在圖中，本實(shí)用新型基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈1、磁流變液2、隔離圈3、密封軸套4、鋼珠5、保持架6、勵(lì)磁線圈7、外圈8組成。該裝置的內(nèi)圈1、外圈8、密封軸套4以及隔離圈3組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液2密封在密封室里面；內(nèi)圈I對(duì)稱開有凹槽，勵(lì)磁線圈7繞在凹槽里面，并且有隔離圈3將磁流變液2與勵(lì)磁線圈7隔離；內(nèi)圈1、外圈8、密封軸套4組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠5以及保持架6安裝在此密封室里面。當(dāng)勵(lì)磁線圈7通電時(shí)，在內(nèi)圈1、外圈8、磁流變液2之間產(chǎn)生封閉磁路9，使磁流變液2由原來低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，當(dāng)軸承工作時(shí)，內(nèi)圈I不斷地做切割封閉磁路9運(yùn)動(dòng)，起到了阻礙內(nèi)圈I運(yùn)動(dòng)的作用。另外，根據(jù)軸承工作的環(huán)境的變化，通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈7電流的大小，從而改變磁流變液2發(fā)生流變現(xiàn)象的強(qiáng)度來實(shí)時(shí)控制阻尼力。因此，該使用新型不僅集成了阻尼器和支撐軸承的功能，而且還可以對(duì)阻尼力進(jìn)行智能控制。
[0010]當(dāng)軸承工作時(shí)，將勵(lì)磁線圈7通電，在內(nèi)圈1、外圈8、磁流變液2之間產(chǎn)生封閉磁路9，使磁流變液2由原來低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯取⒌土鲃?dòng)性的賓漢流體，磁流變液2中的鐵磁性顆粒沿著磁場方向排列成鏈，由于內(nèi)圈I在工作時(shí)不斷地做切割磁場運(yùn)動(dòng)，因此，這些排列成鏈的鐵磁性顆粒不斷地阻礙內(nèi)圈I的轉(zhuǎn)動(dòng)，起到了剎車的作用。內(nèi)圈I停止轉(zhuǎn)動(dòng)，勵(lì)磁線圈7斷電，磁流變液2又恢復(fù)為低粘度、高流動(dòng)性的牛頓流體特性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承，該裝置是由內(nèi)圈、磁流變液、隔離圈、密封軸套、鋼珠、保持架、勵(lì)磁線圈、外圈組成；其特征在于:所述的內(nèi)圈(1)、外圈(8)、密封軸套(4)以及隔離圈(3)組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液⑵密封在密封室里面；所述的內(nèi)圈(I)對(duì)稱開有凹槽，勵(lì)磁線圈(7)繞在凹槽里面，并且由隔離圈(3)將磁流變液⑵與勵(lì)磁線圈(7)隔離；所述的內(nèi)圈(1)、外圈(8)、密封軸套(4)組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠(5)以及保持架(6)安裝在此密封室里面。
2.如權(quán)利要求1所述基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承，其特征在于:所述的鋼珠(5)表面涂有強(qiáng)隔磁材料；磁流變液(2)采用寧波杉工結(jié)構(gòu)監(jiān)測與控制工程中心有限公司所研制的型號(hào)為SG-MRF2035的磁流變液。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及基于磁流變效應(yīng)的具有集成阻尼器的角接觸球軸承，該裝置是由內(nèi)圈、磁流變液、隔離圈、密封軸套、鋼珠、保持架、勵(lì)磁線圈、外圈組成。所述的內(nèi)圈、外圈、密封軸套以及隔離圈組成一個(gè)活動(dòng)的密封室，磁流變液密封在密封室里面。所述的內(nèi)圈對(duì)稱開有凹槽，勵(lì)磁線圈繞在凹槽里面，并且有隔離圈將磁流變液與勵(lì)磁線圈隔離。所述的內(nèi)圈、外圈、密封軸套組成另一個(gè)活動(dòng)密封室，鋼珠以及保持架安裝在此密封室里面。當(dāng)勵(lì)磁線圈通電時(shí)，在內(nèi)圈、外圈、磁流變液之間產(chǎn)生磁路，使磁流變液由原來的牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦哒扯?、低流?dòng)性的賓漢流體，軸承內(nèi)圈不斷地做切割磁場運(yùn)動(dòng)，起到了阻礙內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)的作用。
【IPC分類】F16F9-53, F16C32-06
【公開號(hào)】CN204403148
【申請?zhí)枴緾N201520057985
【發(fā)明人】高春甫, 張廣, 賀新升, 王智深, 鄧紹泰, 季海峰, 任韶卿
【申請人】浙江師范大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月22日