磁粉離合器結(jié)構(gòu)及工作原理:
磁粉離合器是由主動(dòng)轉(zhuǎn)子（輸入軸）、從動(dòng)轉(zhuǎn)子（輸出軸）、含激磁線圈的磁軛組成，三部分相對(duì)同心裝配，形成了一個(gè)可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的整體，在主動(dòng)轉(zhuǎn)子和從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形空隙（工作腔）內(nèi)填有高導(dǎo)磁性的合金磁粉。
激磁線圈無(wú)電流通過(guò)時(shí)，工作腔中的磁粉呈松散狀態(tài)。在主動(dòng)轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的離心力的作用下，磁粉被均勻地甩在主動(dòng)轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上，主、從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間無(wú)力的相互作用，磁粉離合器處于分離狀態(tài)，沒(méi)有轉(zhuǎn)矩的傳遞。
激磁線圈有電流通過(guò)時(shí)，磁軛中產(chǎn)生工作磁通，工作腔中的磁粉沿磁通方向呈鏈狀連接起來(lái)（形成磁粉鏈），磁粉離合器就是靠此時(shí)磁粉與磁粉、與工作面之間的摩擦力和磁粉鏈之間的抗剪力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，磁粉離合器處于結(jié)合狀態(tài)。（見圖1）
切斷電流時(shí)，磁通隨激磁電流的消失而消失，磁粉在重力的作用下又重新處于松散狀態(tài)，并在離心力的作用下，被甩在主動(dòng)轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上，磁粉離合器又處于分離的狀態(tài)。
磁粉制動(dòng)器與磁粉離合器的原理相同，只要磁粉離合器的從動(dòng)轉(zhuǎn)子加以固定，就形成了磁粉制動(dòng)器。（見圖2）
磁粉離合器特性
激磁電流與轉(zhuǎn)矩呈線性關(guān)系
如圖3所示，傳遞的轉(zhuǎn)矩與激磁電流基本成線性關(guān)系。只要改變激磁電流的大小，便可在較大范圍內(nèi)控制轉(zhuǎn)矩的大小。一般情況下在5%－100%的額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，激磁電流與傳遞轉(zhuǎn)矩基本成正比例線性關(guān)系。
穩(wěn)定的滑差轉(zhuǎn)矩
當(dāng)激磁電流保持不變時(shí)，其傳遞的轉(zhuǎn)矩不受主動(dòng)件從動(dòng)件之間的轉(zhuǎn)速差（滑差轉(zhuǎn)速）影響，如圖4所。也就是說(shuō)，靜摩擦轉(zhuǎn)矩與動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩?zé)o差別，因此可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩恒定。此特性應(yīng)用于張力控制，用戶只要調(diào)激磁電流便能準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)矩，從而有效地控制卷料的張力。
防止由于滑差所致的發(fā)熱現(xiàn)象
通常連續(xù)滑動(dòng)時(shí)摩擦部分免不了會(huì)發(fā)熱，甚至燒毀。但是本設(shè)備具備完備的散熱裝置，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)也不會(huì)過(guò)于發(fā)熱，而且使用壽命長(zhǎng)。
應(yīng)用范圍：
由于磁粉離合器/制動(dòng)器具有以上特性，現(xiàn)已廣泛就用于造紙、印刷、塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金以及其他相關(guān)卷取加工行業(yè)中收卷和放卷張力的控制。下面是一套較為完整的張力控制系統(tǒng)示意圖。
另外：磁粉離合器還可以用于緩沖啟動(dòng)、過(guò)載保護(hù)、調(diào)速等；磁粉制動(dòng)器還可以用于傳動(dòng)機(jī)械的測(cè)試加載、制動(dòng)等。
設(shè)計(jì)參考
首選，我們解釋一下兩個(gè)名詞：
1.滑差轉(zhuǎn)速：磁粉離合器為輸入輸出軸之間的轉(zhuǎn)速差，磁粉制動(dòng)器為輸入軸的轉(zhuǎn)速；
2.滑差功率：磁粉離合器/制動(dòng)器在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，因?yàn)橛谢钷D(zhuǎn)速而產(chǎn)生的功率。
磁粉離合器/制動(dòng)器的選型一般以其所需的最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速為依據(jù)來(lái)定。但同時(shí)也要保證其實(shí)際工作的滑差功率小于額定值，因?yàn)榛罟β蕰?huì)轉(zhuǎn)化成熱量造成各部位零件的溫度上升。具體計(jì)算公式如下： P=2∏/60×M×n
式中:P-滑差功率（unit:w）
M-工作轉(zhuǎn)矩（unit:N•m）
n-滑差轉(zhuǎn)速（unit:r/min）
F-工作張力（unit:N）
V-線速度（unit:m/s）
舉例：FZ100/Y雙水冷卻磁粉制動(dòng)器，滑差功率為7000W,額定轉(zhuǎn)矩為100N•m,許用轉(zhuǎn)速為1500r/min.
當(dāng)其在額定轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，允許的最高轉(zhuǎn)速為：n=(60×P)/(2∏×M)=9.55×p/M=9.55×7000/100=668.8(r/min)
當(dāng)其在最高滑差轉(zhuǎn)速工作時(shí)，允許的最大轉(zhuǎn)矩為：M=(60×P)/(2∏×n)=9.55×p/n=9.55×7000/100=44.6(N•m)
注意事項(xiàng)：
不得超載、冷卻到位
磁粉離合器/制動(dòng)器在工作時(shí)，其轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、滑并功率均不得超過(guò)額定值。冷卻方式（自然冷卻、強(qiáng)制氣冷卻、水冷卻）需根據(jù)實(shí)際工作時(shí)產(chǎn)生的最大滑差功率而定。冷卻空氣需過(guò)濾油和水。有條件，可加裝溫度檢測(cè)、報(bào)警裝置、防止溫度過(guò)高，影響磁粉的壽命上。（最高溫度80℃）
關(guān)于壽命
磁粉離合器/制動(dòng)器的使用壽命在于磁粉的使用壽命。一般而言，磁粉在不超載的狀態(tài)下，其使用壽命為4500－7500小時(shí)；但在有些狀態(tài)下其使用壽命可延長(zhǎng)數(shù)倍，如：降低磁粉離合器/制動(dòng)器的工作轉(zhuǎn)矩、相對(duì)滑差轉(zhuǎn)速和滑差功率到額定值的50%－70%。也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)時(shí)，余量盡可能放大一些。
關(guān)于轉(zhuǎn)矩
磁粉離合器/制動(dòng)器出廠使用后，其磁粉在早期使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生磨合，轉(zhuǎn)矩會(huì)略為有所下降，可通過(guò)調(diào)整電流來(lái)加以補(bǔ)償。
磁粉離合器安裝示例
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