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實驗分析磁粉離合器允許滑差功率
發(fā)布時間：2011-1-12 發(fā)布人：航成機電
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實驗分析磁粉離合器允許滑差功率
摘要：通過對大量實驗數(shù)據(jù)和資料的綜合分析，提出了磁粉離合器在各種不同工作狀態(tài)下，特別是非穩(wěn)態(tài)工況下，允許滑差功率的確定方法及實用的計算公式，為磁粉離合器的設(shè)計、制造和使用提供了依據(jù)，為其推廣解決了一個關(guān)鍵性的技術(shù)難題。
關(guān)鍵詞:磁粉離合器；非穩(wěn)態(tài)工況；允許滑差功率
1 磁粉離合器的工作原理及
研究其溫度場的意義
磁粉離合器是近十幾年發(fā)展起來的新型機電產(chǎn)品，其優(yōu)異的可控性能使之在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍越來越廣，其作用由離合功能向控制功能迅速發(fā)展。
磁粉離合器的結(jié)構(gòu)原理圖。它主要由磁軛、激磁線圈、工作間隙(內(nèi)部填充磁粉)、從動轉(zhuǎn)子、主動轉(zhuǎn)子、軸承、端蓋等組成。磁粉離合器以磁粉為介質(zhì)傳遞轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電流通過激磁線圈時，產(chǎn)生垂直于工作間隙的磁通，使磁粉聚積而形成磁粉鏈，磁粉粒子之間產(chǎn)生由磁拉力和機械力聯(lián)合作用而形成的抗剪力，以傳遞轉(zhuǎn)矩。激磁電流消失時磁粉處于松散狀態(tài)，主、從動轉(zhuǎn)子分離。磁粉離合器能夠在同步、滑差或制動狀態(tài)下工作
磁粉離合器應(yīng)用于控制系統(tǒng)時，大多處于滑差狀態(tài)。由于滑差的存在，使工作間隙內(nèi)的磁粉急劇摩擦，產(chǎn)生大量的熱，同時軸承和密封處的摩擦及激磁線圈也產(chǎn)生一定的熱量。產(chǎn)生的熱量使磁粉、線圈、軸承等的溫度升高，這將大大降低其使用壽命，甚至損壞磁粉離合器。其中熱量主要來源于工作間隙內(nèi)磁粉的摩擦，而磁粉和軸承則是影響其使用壽命的關(guān)鍵因素[2]。
目前在應(yīng)用中缺少能正確反映其發(fā)熱情況的合理參數(shù)，特別是無法確定在非穩(wěn)定工況下的允許滑差功率，具體表現(xiàn)在:
(1)缺少反映工作能力的溫度參考點和參考值，目前使用一般都把表面溫度80℃作為工作的極限溫度，這顯然是不合理的。在不同的冷卻方式、工作狀態(tài)下，即使表面溫度相同，其內(nèi)部溫度卻差別很大。
(2)沒有磁粉離合器在不同工況下的允許滑差功率的精確數(shù)值，而允許滑差功率是磁粉離合器在滑差工況下的主要工作能力指標(biāo)。
由于缺少這兩方面的數(shù)據(jù)，給磁粉離合器的選擇和使用帶來很大的盲目性。實用中為防止損壞離合器，不得不選用規(guī)格偏大的離合器，這不僅增大了裝置的體積和成本，而且使離合器的工作能力得不到充分利用和發(fā)揮[3]。
影響允許滑差功率的主要因素是磁粉離合器的內(nèi)部溫度，也就是說磁粉、軸承等處的溫度是否超過其極限溫度。如果能夠確定其內(nèi)部溫度變化情況，即可確定反映其發(fā)熱情況的溫度合理參考點和參考值，進(jìn)而確定允許滑差功率。同時，對冷卻系統(tǒng)、整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計都具有一定的指導(dǎo)意義。
目前溫度場的確定方法一般有計算法和實驗法。本文主要通過實驗來測量磁粉、轉(zhuǎn)子、磁軛、軸承、外表面等關(guān)鍵部位的溫度，并探討允許滑差功率的求法。
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