磁粉离合器简介.docx

磁粉离合器简介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它以磁粉为工作介质，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图22.9-21为磁粉离合 器的原理图，与主动轴1联接的主动件3为一圆柱形的壳体，从动轴8与转子6 联接，转子上嵌有激磁线圈4,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9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 这样，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，离合器脱开磁粉离合器的类型：1. 按线圈的运动状态分：滑环式和无滑环式两类2. 按工作表面的形状分：圆柱形 圆筒形 圆盘形如图22.9-22所示圆柱形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，可延长其使 用寿命磁粉离合器的结构和特点：磁粉离合器的结构图22.9-23所示为带滑环圆柱形单间隙结构的磁粉离合器，具有较大惯性的 转子5用键与从动轴1联接，转子外缘的环槽中安装着线圈7并用隔磁环6封闭， 壳体4和端盖2、10联接组成的主动件，可在滚动轴承上转动磁粉填充在壳体 和转子之间的间隙中为防止磁粉漏出，在转子两端面固定着很薄的挡环9，同 时还用橡胶油封3挡住漏出的磁粉防止进入滚动轴承磁粉离合器的特点1、 转矩随激磁电流成线性变化，转矩控制范围广，控制精度高，输出转矩 与转速无关，可在主从动轴转速同步或有转速差下工作2、 结合平稳，动作迅速，响应快，控制功率小（约为输出功率的1%），而 且传递转矩大3、从动部分转动惯性小，结构简单，重量轻，噪声低4、具有恒转矩特性，过载时有保护作用磁粉离合器主要用于接合频率高，要求接合平稳，需要调节起动时间，或过 载时能起安全保护作用及要求自动调节转矩、转速和保持恒转矩的传动系统磁粉离合器的主要材料：1、 导磁体对构成磁路的各种磁体，一般都应选用导磁率高，矫顽力低和单位损耗小的 软磁材料制成，常用材料有电工纯铁［含碳量(质量分数)0.02%--0.025%］，对 中小尺寸的低速离合器可用10钢，而对传递转矩大的离合器，则用15或20钢， 这些材料均须经适当的热处理以得到良好的磁性能。

为了减少导磁体的涡流影 响，缩小转矩时间常数，可采用电阻率较高的材料，如硅钢、铁铝系合金等对 于不太重要的离合器，也可以比较经济的铸铁系做导磁体2、 磁粉磁粉是作为传递转矩的介质，是磁粉离合器中最重要的材料，对其要求有：① 具有高的导磁率和低的矫顽力，以达到传递转矩力大电流断开后的剩余 转矩小② 耐热性好，在高温(300--500°C)下无明显氧化，不烧结，不成团，耐腐 蚀，能保持长时间内离合器的性能稳定③ 流动性好，保证离合器圈断电后迅速脱开对于在有转速差下工作的离合器，应选用耐高温和耐摩擦性能较好的磁粉 对于在自动调节系统工作的离合器，应首先考虑工作稳定性能高的磁粉目前采用的磁粉主要有：① 铁钻竦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② 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③ 羰基铁粉其磁性能较好，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④ 铁铝金各系和铁硅金各系磁粉其磁性能、耐热性和耐磨性也都比较好此外，铁氧体磁粉的耐热性最高，但但磁性能差，可用于某些特殊场合。

在磁粉中加入各种不同成分的添加剂，可以改善磁粉在某些方面的性能，如 加入润滑剂，可使磁粉微粒在退磁和弱磁化情况下，有良好的流动性，从而保持 其性能的稳定性磁粉中所用的润滑剂有润滑油和固体润滑剂两类润滑油的种类较多，矿物 油和合成油都有应用，当温度在40--70°C时可用变压器油，当温度在70--100°C 时可用航空润滑油滚梯润滑剂大多采用滑石粉和石墨此外，直径为0.i--mm的细粒氧化镁、 氧化锌、石英和玻璃粉等也可作为润滑剂添加到羰基铁粉中，都能起到改善磁性 能的作用磁粉性能还与磁粉的粒度和形状有关用作磁粉的微粒最好直径在 0.004—0.08mm之间的球形细粉末磁粉离合器的主要材料:一、基本特性1、 激磁电流一力矩特性激磁电流与转矩基本成线性关系，通过调节激磁电流可以控制力矩的大小 其特性如图A所示2、 转速一力矩特性力矩与转速无关，保持定值静力矩和动力矩没有差别其特性如图B 所示3、 负载特性磁粉离合器的允许滑差功率，在散热条件一定时，是定值其连续运行时， 实际滑差需在允许滑差功 率以内需使用转速高时降低力矩使用其特性如图如图C所示Mm10' 4 ° SOO 100Q图B例：CJ-10型磁粉离合器：额定力矩M=l00Nm滑差功率P=7KW则转速n=670rpm如转速n=l500rpm时连续运行， 则允许力矩应为M=9550P/n=9550X7/l500=45N.m（式中9550为单位换算常数）负载特性图C即如转速提高为l500rpm时，力 矩只能在45N.m以下连续使用。

磁粉离合器的主要材料：磁粉离合器的选用1、 工作转矩范围磁粉离合器工作时的最大转矩与线圈升温、磁饱和特性、粉末寿命和机械强度 有关，可取理论转矩的130%，转矩下限由空转转矩和转矩稳定性决定，定位理论 转矩的50%以上2、 结构型式带滑环的线圈转动型磁粉离合器，散热条件好，但运行中易发生故障，可靠性 差此外，这种结构但工作时需经常反转运行，对轴承寿命不理，不适宜用于高 速传动系统无滑环的线圈固定型磁粉离合器，工作可靠，空转转矩小，通电后 转矩上升速度快，但激磁功率，体积和重量都稍有增加3、工作面形状圆柱形转子结构尺寸大，磁粉分不均匀，性能稳定，适宜用于大型机械中；圆 筒形转子转动惯量和尺寸较小，适宜用于要求灵敏度高的机械传动；圆盘形转子 转动惯量小，动作迅速，可用于高频率结合的场合二、使用及注意事项1、磁粉离合器用直流电作激磁电源建议使用我公司生产的WLK控制器2、 磁粉离合器在运输过程中，常使磁粉聚集到某处，甚至会出现“卡死”现 象，此时只需将制动器整体翻动，使磁粉松散开来，或用杠杆撬动同时，在使用前应进行跑合运转，通 以20%左右的额定电流运转几秒钟后断电再通电，反复几次3、 磁粉离合器先通水后运转，禁止无水运转（水压1.5〜3kg/cm2）。

应使进 出水管呈上下分布，进水管在下，出口水管在上4、 磁粉离合器的选择，与其位置有关，在滑差功率能够满足的情况下，把离 合器放在高速级，则离合器的额定转矩可以较小，其体积，成本也相应较低当小规格离合器滑差功率不 能满足时，需要选择较大规格的离合器将其放在传动机构的中间或后面，增加工作转矩减小滑差转速5、 磁粉离合器，不支持使用径向承受主传动力的安装方式如悬臂安装皮带 轮、齿轮等（见图1）支 持使用连轴节式安装方式（见图2）如确需安装齿轮及皮带轮传动建议轴端增 加支承（见图3）图1图2图36、转子水冷确的离合器使用一段时间后，其旋转水封磨损，水盖下方滴水孔 会发现滴水可以更换水封，注意不能堵塞滴水孔以防水向内部渗漏7、如需更换磁粉，可来函注明磁粉离合器规格和出厂编号，以便确定磁粉规 格和数量三、按技术参数和安装尺寸分类磁粉制动器、磁粉离合器是一种性能优越的自动控制元件它以磁粉为工 作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动转矩或传递转矩的目的其输出 转矩与激磁电流呈良好的线性关系，而与转速或滑差无关，并具有响应速度快、 结构简单等优点用于张力自动控制系统磁粉制动器、磁粉离合器与我公司生产的ZK型自 动张力控制仪及张力检测传感器配套，可组成自动闭环张力控制系统，广泛应用 于印刷、包装、造纸及纸品加工、纺织、玻璃纤维、电线电缆橡胶皮革、金属箔 带加工等设备。

用于转矩转速功率测试系统磁粉制动器、磁粉离合器与我公司生产的转 矩转速传感器、转矩转速功率测量仪配套，可组成成套转矩转速功率测试系统， 广泛应用于动力机械、传动机械输入、输出的转矩、转速、功率、效率的动态和 静态的检测磁粉离合器还用于缓冲起动、过载保护、调速等一、基本特性1、激磁电流一一转矩特性：激磁电流与转矩呈良好线性关系，通过调节激磁电流可以无极控制转矩的大 小其特性如图A所示ODD2、转速一一转矩特性：转矩与转速无关，保持定值静力矩和动力矩没有差别其特性如图B 所示3、负载特性:磁粉制动器的允许滑差功率，在散热条件一定时，是定值其连续运行时， 实际滑差需在允许滑差功率以内使用转速高时，需降低力矩使用其特性如图 C所示二、磁粉制动器的选型磁粉制动器、离合器的选型一般先计算额定转矩，再计算额定转速1、 用于模拟负载和传递转矩的选型计算公式：9550（系数）*滑差功率（KW）/额定转矩（N.m）=额定转速（r/min）2、 用于张力控制系统的选型计算公式：卷取物料需要张力（N）*收（放）卷筒最大半径（m）二磁粉制动器 额定转矩（N.m）9550（系数）*滑差功率（KW）/额定转矩（N.m）=额定转速（r/min）三、安装、使用、维护1、 磁粉制动器、离合器用直流电作激磁电源。

建议使用我公司生产的WLK 控制器2、 磁粉制动器、离合器传动轴水平安装；传动轴与联轴节的安装精度为 H8/f8 ；禁止用铁锤敲击装配；传动轴和与其对接的轴的安装同轴度为+0.03mm3、磁粉制动器、离合器在运输过程中，常使磁粉聚集到某处，可能会出现“卡 死”现象，可将制动器整体翻动，使磁粉松散开来，或用杠杆撬动为了防止运 输中磁粉沉淀，CZ-50以上磁粉制动器在测试后将磁粉倒出来另装，可在跑合过 程中将磁粉从磁粉孔逐渐注入4、 水冷磁粉制动器、离合器先通水后运转，禁止无水运转（水压1.5〜 3kg/cm2）应使进出水管呈上下分布，进水管在下，出口水管在上5、 磁粉制动器、离合器不支持使用径向承受主传动力的安装方式如悬臂安 装皮带轮、齿轮等（见图1）支持使用连轴节安装方式（见图2）如的确需 安装齿轮及皮带轮传动，建议轴端增加支承（见图3）图36、 磁粉制动器、离合器首次使用前，通以30%的额定电流，运转10秒钟后 断电再通电，反复几次，保证磁粉流动性和均匀分布7、 磁粉制动器、离合器不能超转矩、转速使用，否则磁粉寿命会急剧下降， 或者出现漏粉、卡死现象8、 转子水冷却的磁粉制动器、离合器，使用一段时间后，其水封磨损，水盖 下方的水封密封监视孔会出现滴水现象，提醒水封已经开始泄漏，尚未严重泄漏， 应立即更换水封。

注意不能堵塞水封密封监视孔滴水，以防水向内部渗漏9、 如需更换磁粉，请按以下步骤操作，打开磁粉制动器、离合器，取出转子， 去掉老磁粉，用沙纸打磨，软纸檫干净工作表面，更换羊毛毡、轴承，装进新磁 粉即可更换磁粉应根据规格型号确定磁粉量和目数10、 磁粉制动器、离合器如长。