磁粉制動(dòng)器工作原理

1、-作者xxxx-日期xxxx磁粉制動(dòng)器工作原理【精品文檔】磁粉制動(dòng)器工作原理磁粉離合器磁粉制動(dòng)器產(chǎn)品特性 激磁電流與轉(zhuǎn)矩成線性關(guān)系磁粉離合器、磁粉制動(dòng)器是根據(jù)電磁原理并利用磁粉來(lái)傳達(dá)轉(zhuǎn)矩的，其傳達(dá)之轉(zhuǎn)矩與激磁電流基本成線性關(guān)系。因此，只要改變激磁電流之大小，便可輕易地控制轉(zhuǎn)矩之大小。正常情況下，在5%至 100%的額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，激磁電流與其傳達(dá)之轉(zhuǎn)矩成正比例線性關(guān)系,如圖A。 穩(wěn)定的滑差轉(zhuǎn)矩當(dāng)激磁電流保持不變時(shí)，其傳達(dá)之轉(zhuǎn)矩不受傳動(dòng)件與從動(dòng)件之間差速（滑差轉(zhuǎn)速）之影響，即靜力矩與動(dòng)力矩?zé)o差別。因此可以穩(wěn)定地傳達(dá)恒定之轉(zhuǎn)矩。此特性若運(yùn)用于張力控制，則用戶只需調(diào)節(jié)激磁電流之大小，便能準(zhǔn)確控制并傳

2、達(dá)所需轉(zhuǎn)矩，從而簡(jiǎn)便、有效地達(dá)到控制卷料張力的目的,如圖B。  磁粉離合器磁粉制動(dòng)器應(yīng)用范圍由于磁粉離合器、制動(dòng)器具有以上特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于造紙、印刷、 塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金以及其他有關(guān)卷取加工行業(yè)中的放卷和收卷張力控制。另外磁粉離合器還可用于緩沖起動(dòng)、過(guò)載保護(hù)、調(diào)速等。磁粉制動(dòng)器還經(jīng)常被用于傳動(dòng)機(jī)械的測(cè)功加載和制動(dòng)等。 磁粉離合器磁粉制動(dòng)器選型磁粉離合器、磁粉制動(dòng)器的選型一般以所需傳達(dá)最大轉(zhuǎn)矩為依據(jù)來(lái)選定，并同時(shí)注意保證實(shí)際滑差功率小于磁粉離合器、制動(dòng)器的允許滑差功率。計(jì)算公式如下：實(shí)際滑差功率P=2×3.14×M×n/60=F&

3、#183;V(單位：W) 式中：M - 實(shí)際工作轉(zhuǎn)矩（N·m） F - 張力（N） n - 滑差轉(zhuǎn)速（r/min）V - 線速度（m/s）在無(wú)變速機(jī)構(gòu)的情況下，卷繞材料所需的最大張力與最大卷繞半徑的乘積應(yīng)小于磁粉制動(dòng)器的額定轉(zhuǎn)矩。此外，磁粉離合器的選擇還與其位置有關(guān)系：在滑差功率匹配的前提下，把 磁粉離合器放在高速級(jí)，則可以選擇較小規(guī)格的離合器，其體積、成本也相應(yīng)下降。當(dāng)小規(guī)格磁粉離合器不能匹配，而需較大磁粉離合器時(shí)，應(yīng)將其置于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中部或后部，以增大工作轉(zhuǎn)矩降低滑差轉(zhuǎn)速。磁粉離合器、磁粉制動(dòng)器在散熱條件一定時(shí)，其滑差功率是一定值，因此其實(shí)際工作轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速可以相互補(bǔ)償，即滑差轉(zhuǎn)速

4、提高時(shí)，則許用轉(zhuǎn)矩將相應(yīng)下降，但最高轉(zhuǎn)速不得高于其許可轉(zhuǎn)速。例：FZ100磁粉制動(dòng)器，其額定轉(zhuǎn)矩M=100N.m,滑差功率P=7KW則額定轉(zhuǎn)速n=9550*P/M=9550*7/100=668.5r/min若實(shí)際滑差轉(zhuǎn)速n=1500r/min(式中9550為常數(shù)系數(shù))則許用轉(zhuǎn)距應(yīng)為M=9550*P/n=9550*7/1500=44.6N.m （式中：9550為常數(shù)系數(shù)） 磁粉離合器是由傳動(dòng)單元(輸入軸)和從動(dòng)單元(輸出軸)合并而成。在兩組單元之間的空間，填有粒狀的磁粉（休積大約40微米）。當(dāng)磁性線圈不導(dǎo)電時(shí)，轉(zhuǎn)矩不會(huì)從傳動(dòng)軸傳于從動(dòng)軸，但如將線圈電磁通電，就由于磁力的作用而吸引磁粉產(chǎn)

5、生硬化現(xiàn)象，在連繼滑動(dòng)之間會(huì)把轉(zhuǎn)矩傳達(dá)。磁粉離合器/制動(dòng)器特性（1）高精度的轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩的控制范圍非常廣，而且控制精度高，傳達(dá)轉(zhuǎn)矩和激磁電流成正確的比例，可實(shí)現(xiàn)高精度的控制。（2）優(yōu)越的耐久性、壽命長(zhǎng)采用耐熱、耐磨耗、耐氧化 、耐蝕性超強(qiáng)的超合金磁粉，壽命長(zhǎng)。（3）穩(wěn)定性超群的定轉(zhuǎn)矩特性磁粉的磁氣特性佳，而且粉粒相互之間的結(jié)合力安定，滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常穩(wěn)定，與相對(duì)回轉(zhuǎn)數(shù)沒有關(guān)系能持久保持恒定的轉(zhuǎn)矩。（4）連續(xù)滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)使用散熱效果優(yōu)良而且采用熱變形均一的冷卻構(gòu)造，加上磁粉的高耐熱性，容許連結(jié)與制動(dòng)功率及滑動(dòng)功率大，能夠圓滑的滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)引起震動(dòng)。（5）連結(jié)圓滑，無(wú)沖擊連結(jié)時(shí)的沖擊極小，能夠無(wú)沖擊的圓

6、滑啟動(dòng)、停止。而且阻力轉(zhuǎn)矩極小，不會(huì)引起無(wú)用的發(fā)熱量。（6）適合高頻運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)答敏捷快速及特別的散熱構(gòu)造，適合高頻度運(yùn)轉(zhuǎn)使用。（7）輕量、免保養(yǎng)、壽命長(zhǎng)型式簡(jiǎn)潔輕量化，使用耐高溫之線圈及特殊油脂軸承，并針對(duì)易生磨耗的電樞施以耐磨特殊處理，延長(zhǎng)使用壽命。用途1、緩沖起動(dòng)，停止用：利用連結(jié)時(shí)的圓滑特性及定轉(zhuǎn)矩特性之緩沖效果，即加速度穩(wěn)定及不發(fā)生沖擊的尖峰轉(zhuǎn)矩。2、連續(xù)滑動(dòng)、張力控制用3、轉(zhuǎn)矩限制器用4、高速應(yīng)答用5、動(dòng)力吸收用6、定位停止用7、模擬負(fù)載用應(yīng)用范圍印刷機(jī)械、紙工機(jī)械、制袋機(jī)械、造紙機(jī)械、電線電纜機(jī)械、卷線機(jī)械、線材機(jī)械、捆包包袋機(jī)械、紡織機(jī)械、織維機(jī)械、木工機(jī)械、試驗(yàn)設(shè)備、模擬負(fù)荷用、各

7、種機(jī)械的精密性張力控制用、一般工業(yè)用裝置、其他一般產(chǎn)業(yè)機(jī)械。型號(hào)選定茲舉出電磁磁粉離合/制動(dòng)器的應(yīng)用范圍，以便在各種使用條件下，做更有效的使用，并選定最適當(dāng)?shù)臋C(jī)種，形式大小，以發(fā)揮最大效益。代號(hào)說(shuō)明T ：離合制動(dòng)器軸的轉(zhuǎn)矩 ( kgfm )Tc ：離合器制動(dòng)器軸的設(shè)定轉(zhuǎn)矩 ( kgfm )Ti ：負(fù)荷轉(zhuǎn)矩 ( kgfm )GD2 ：飛輪效果 ( kgfm2 )n ：離合/制動(dòng)器軸的回轉(zhuǎn)數(shù) ( rpm )ni ：離合/制動(dòng)器軸的相對(duì)回轉(zhuǎn)數(shù) ( rpm )N ：連結(jié)頻率 ( time/min) P ：馬達(dá)容量 ( kw )Ps ：滑動(dòng)功率 ( w )E ：連結(jié)功率或制動(dòng)功率 ( kgfm/min

8、)Es ：滑動(dòng)時(shí)的功率 ( kgfm/min )ro ：滑動(dòng)時(shí)間 ( sec )rc ：連結(jié)時(shí)間或制動(dòng)時(shí)間 ( sec )B ：安全系數(shù) No ：離合器入力軸的回轉(zhuǎn)數(shù) ( rpm )Ns ：離合器出入軸的回轉(zhuǎn)數(shù) ( rpm )t ：實(shí)質(zhì)上所需之連結(jié)時(shí)間或制動(dòng)時(shí)間 ( sec )1、連結(jié)裝置ON/OFF的使用（1）離合器/制動(dòng)器容量的選定選擇適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)時(shí)，應(yīng)依離合器/制動(dòng)器軸的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)選定適當(dāng)大小。且依調(diào)整激磁電流在3-100%的范圍內(nèi)能調(diào)整使用所要離合器（制動(dòng)器）的轉(zhuǎn)矩。T = 973×P × B (kgfm) ( 1 ) n 根據(jù)負(fù)荷條件及用途，負(fù)荷轉(zhuǎn)矩必須乘以1.5-

9、3倍安全系數(shù)，才是適用的規(guī)格。（2）功率以機(jī)械啟動(dòng)，停止方式使用時(shí)，增減連結(jié)頻率，必須檢討連結(jié)功率或制動(dòng)功率。（連結(jié)/制動(dòng)功率）E = GD2×ni × Tc ×N ( 2 ) 7150 Tc±Ti ( + ) 減速連結(jié)( 停止時(shí) ) ( - ) 增速連結(jié) ( 啟動(dòng)時(shí) )2、使用緩沖控制用緩沖啟動(dòng)（1）算出離合器回速時(shí)的轉(zhuǎn)矩Tc = GD2×ni + Ti (kgfm) ( 3 ) 375×t （2）離合器的轉(zhuǎn)矩離合器的轉(zhuǎn)矩容量依需要傳達(dá)轉(zhuǎn)矩（1）式設(shè)定，依（3）式算出加速時(shí)所需轉(zhuǎn)矩，但需確認(rèn)該形式大小的轉(zhuǎn)矩是否在控制范圍內(nèi)才能確認(rèn)（

10、3）連結(jié)功率（E） 依( 2 )式緩沖制動(dòng)（1）算出制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tc = GD2×ni - Ti (kgfm) ( 4 ) 3752×ni （2）制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩容量，通常設(shè)定為運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需要的轉(zhuǎn)矩，依（1）式，從（4）式算出制動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩，但需確認(rèn)該形式大小的轉(zhuǎn)矩是否在控制范圍內(nèi)才能確認(rèn)。（3）制動(dòng)功率（E） 依( 2 )式3、在連續(xù)滑動(dòng)狀態(tài)下使用在轉(zhuǎn)矩固定且定回轉(zhuǎn)數(shù)滑動(dòng)時(shí)從離合/制動(dòng)器的滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩求滑動(dòng)功率，一般以下式算出Ps = 1.03 × Tc × ni(W) ( 5 )即以發(fā)生滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tc，滑動(dòng)回轉(zhuǎn)數(shù)ni，被運(yùn)轉(zhuǎn)之離合/制動(dòng)器的滑動(dòng)

11、功率以P表示。4、張力控制下使用必須檢討使用條件的各個(gè)主要數(shù)據(jù)（1）總軸速度 ： 最大Vmax ，最小Vmin (m/min)（2）卷取徑，卷出徑 ： 最大Dmax ，最小Dmin (mm/Ø)（3）設(shè)定張力 ： 最大Fmax ，最小Fmin (kgf)（4）卷取離合器時(shí) ： 離合器入力軸的回轉(zhuǎn)數(shù)No (rpm)卷出制動(dòng)器時(shí)使用電磁磁粉式制動(dòng)器作卷出張力控制時(shí)，必須檢討以下各點(diǎn)：（1）啟動(dòng)時(shí)所需制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩（TB）和回轉(zhuǎn)數(shù)（Ns）TB = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ( 6 ) 2 Ns = Vmax × 103 (rpm) ( 7 )

12、 ×Dmax （2）最終時(shí)所需制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩（TB）和回轉(zhuǎn)數(shù)（NE）TB = Fmax×Dmin × 10-3 (kgfm) ( 8 ) 2 NE = Vmax × 103 (rpm) ( 9 ) ×Dmin （3）最大回轉(zhuǎn)數(shù)(Nmax) Nmax = Vmax × 103 (rpm) ( 10 ) ×Dmin （4）最小回轉(zhuǎn)速(Nmin) Nmin = Vmin × 103 (rpm) ( 11 ) ×Dmax （5）最小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(TB min) TB min = Fmin×Dmin ×

13、 10-3 (kgfm) ( 12 ) 2 （6）最大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(TB max) TB max = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ( 13 ) 2 （7）最大滑動(dòng)功率(Pmax)和平均滑動(dòng)功率(Pave)Pmax = Pave = 0.164×Fmax×Vmax (W) ( 14 ) 卷取離合器時(shí)用電磁磁粉式離合器作卷取張力控制時(shí)，必須討以下各點(diǎn)：（1）啟動(dòng)時(shí)所需離合器轉(zhuǎn)矩(Tc)和出力軸的回轉(zhuǎn)數(shù)(Ns) Tc = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ( 15 ) 2 Ns = Vmax × 10

14、3 (rpm) ( 16 ) ×Dmax （2）最終時(shí)所需離合器轉(zhuǎn)矩（Tc）和回轉(zhuǎn)數(shù)（NE）TB = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ( 17 ) 2 NE = Vmax × 103 (rpm) ( 18 ) ×Dmax （3）離合器出力軸的最高回轉(zhuǎn)數(shù)(Nmax) 依(10)式（4）離合器出力軸的最小回轉(zhuǎn)數(shù)(Nmin) 依(11)式（5）最小離合器轉(zhuǎn)矩 (Tc min) 依(12)式但是 TB min Tc min（6）最大離合器轉(zhuǎn)矩 (Tc max) 依(13)式但是 TB min Tc min（7）最大滑動(dòng)功率 (Pmax)

15、Pmax = 0.164×Vmax×Fmax×( No × Dmax -1 ) (W) Nmax Dmin （8）平均滑動(dòng)功率(Pave)Pave = 0.164×V×F×( 2 × No × i+i+1 - 1 ) (W) 3 Nmax i+1 V：運(yùn)轉(zhuǎn)總軸速度(m/min)F：運(yùn)轉(zhuǎn)張力(kgf)i：Dmax/Dmin5、轉(zhuǎn)矩限制時(shí)利用電磁磁粉式離合器的定轉(zhuǎn)矩特性，為了防止電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)負(fù)荷，以防止機(jī)械，制品破損，一量超過(guò)設(shè)定轉(zhuǎn)矩以上時(shí)，利用離合器的滑動(dòng)，消除超出的轉(zhuǎn)矩。以滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩和離合器的設(shè)定轉(zhuǎn)矩相

16、等而成一定值，滑動(dòng)回轉(zhuǎn)數(shù)(Ni)也一定時(shí)，滑動(dòng)功率(Es)如下所示：Es = 2 ×ni×Tc×ro×N (kgfm/min) 60 選定上的注意事項(xiàng)在各種使用情形，都需在容許值的范圍內(nèi)使用，請(qǐng)依以上之計(jì)算選定最適當(dāng)?shù)臋C(jī)各及規(guī)格。冷卻方式請(qǐng)充分考慮使用場(chǎng)所，選定能適應(yīng)的形式。隨冷卻方式的各類，及回轉(zhuǎn)數(shù)的不同，容許功率及容許滑動(dòng)功率而異。在某些使用條件下，依從轉(zhuǎn)矩面的檢討結(jié)果與從容許功率或滑動(dòng)功率的檢討結(jié)果，選定不同的大小，但最終決定時(shí)必須選擇能滿足全部檢討項(xiàng)目的機(jī)種規(guī)格。使用強(qiáng)制通風(fēng)式，空氣冷卻式等壓縮空氣作冷卻時(shí)，請(qǐng)用空氣過(guò)濾器除去廢氣，供給清凈的空氣

17、。使用風(fēng)扇型輔助冷卻，請(qǐng)加裝保護(hù)用繼電器或溫度開關(guān)，風(fēng)扇損壞時(shí)請(qǐng)考慮制動(dòng)器不動(dòng)作，并請(qǐng)定期清理風(fēng)扇及護(hù)蓋上的附著物。 容許軸端荷重 磁粉離合/制動(dòng)器軸心承受荷重時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝韵滤镜娜菰S值內(nèi)使用。（含鏈條、條帶等的張力）且入出力軸的容許軸端荷重都相同。 容許軸端荷重一覽型 式 L P L P L P POC/POB-012 10 23.5 17 20 34.5 14 POC/POB-025 10 40.0 21.5 31.5 46 22 POC/POB-050 10 93.0 28.5 61.5 57 42 POC/POB-100 10 142.5 33.5 106.5 67 72 POC/POB

18、-200 10 173.0 35.5 120 71 90 POC/POB-400 10 264.0 46 196 92 147 * (注) 本表是以1000rpm，軸承壽命6000小時(shí)為基準(zhǔn)。 轉(zhuǎn)矩與磁粉封入量轉(zhuǎn)矩的大小隨磁粉封入量而變化，大略有比例關(guān)系。但是封入量在50%以下，就失去比例關(guān)系，但占動(dòng)作間隙容積達(dá)90%以上時(shí)，滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩就不穩(wěn)定。故請(qǐng)參考型錄上標(biāo)示的規(guī)格封入適量磁粉。操作注意事項(xiàng)使用前請(qǐng)注意：（1）搬運(yùn)時(shí)請(qǐng)勿猛力沖擊。（2）正插入的磁粉，在使用前會(huì)向不定位置偏析，驅(qū)動(dòng)側(cè)與被動(dòng)側(cè)若回轉(zhuǎn)有困難時(shí)，可上下傾倒，輕敲軛架外周，即可恢復(fù)原狀。（3）請(qǐng)勿長(zhǎng)期置于濕氣多的地方。安裝時(shí)請(qǐng)注意（1）安裝時(shí)入出力軸請(qǐng)角敲擊。（2）請(qǐng)將入力軸與驅(qū)動(dòng)軸，出入力與負(fù)荷軸相連結(jié)，請(qǐng)注意入出力軸不可相反。且入出力軸的連結(jié)必須使用彈性連軸器，并須注意連軸器的同心度與直角度，請(qǐng)?jiān)谶B軸器的誤差容許值以內(nèi)使用。（3）請(qǐng)注意導(dǎo)線不可接觸到回轉(zhuǎn)部份。（4）安裝時(shí)安裝板支架請(qǐng)勿遮信通氣窗。（5）空氣冷卻時(shí)，給氣壓須在規(guī)定值以上。（6）正式運(yùn)轉(zhuǎn)前或裝置移動(dòng)后，必須作均勻運(yùn)轉(zhuǎn)才作正式操作。如此