磁粉离合器的工作原理、特点与应用

    磁粉离合器超脱了常规离合器的摩擦实质，而实现了磁粒子设计。工作原理如图下图所示，它是在主动件（转子）6和件3、7、8组成的从动件外壳之间的气隙内，填有磁粒子5，磁粒子是一些体积微小（大约40μm）、导磁率高、矫顽力低、耐磨损的磁粉。作为磁粉原材料的有FeCoNi粉、FeALCr粉、Crl3粉等。将原料粉加入润滑剂加以跑合制成马铃薯状磁粒。线圈未通电时，磁粒子处于松散状态，靠离心力作用甩在外壳的内壁，主动件、从动件处于脱离状态，如下图（a）所示。安装在磁轭2中的励磁线圈1通电后，在磁场作用下磁粒子形成链状，连接转子与外壳，如下图（b）所示。

    磁粉离合器依靠磁粒子的结合力和磁粒子与工作面间的摩擦力来传递转矩。该装置的特点主要有以下几方面。

    ①转矩与励磁电流在5%～95%范围内成线性关系，当励磁电流保持不变时，转矩会稳定的传递。

    ②转矩仅取决于励磁电流的大小，而与主、从动侧的滑差无关，其他转矩与静转矩相同。

    ③快速响应，转矩上升、下降时间都极短，因此可以用于频繁启停、换向场合。

    ④控制功率小，功率放大倍数高，可用很小励磁电流控制很大的传递功率，易于实现自动控制。

    ⑤运转平稳，无振动，无冲击，低噪声，可实现过载保护。

    ⑥与摩擦片式电磁离合器相比，无摩擦部件，寿命长，可靠性高，结构简单，易于维护。

    其缺点是在离合制动期间粒子之间的摩擦要产生热量，导致稳定性下降，再现性差，以至于出现残余拖拉。磁粉作为一种磨料，产生微细粉末通过转子密封处泄漏到轴承或其他间隙部位，对工艺过程会造成污染。

    鉴于上述特点磁粉离合器在多种领域得到应用。如机械的快速离合、制动；试验装置的加载器，如发电机、电动机、减速机、液压元件转矩测量时的加载；尤其适用于恒张力控制系统，如印刷机、造纸机、拉丝机、染布机、绕线机、金属板材带材加工设备。