磁粉制動器工作原理

1、-作者xxxx-日期xxxx磁粉制動器工作原理【精品文檔】磁粉制動器工作原理磁粉離合器磁粉制動器產(chǎn)品特性 激磁電流與轉(zhuǎn)矩成線性關系磁粉離合器、磁粉制動器是根據(jù)電磁原理并利用磁粉來傳達轉(zhuǎn)矩的，其傳達之轉(zhuǎn)矩與激磁電流基本成線性關系。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)，激磁電流與其傳達之轉(zhuǎn)矩成正比例線性關系,如圖A。 穩(wěn)定的滑差轉(zhuǎn)矩當激磁電流保持不變時，其傳達之轉(zhuǎn)矩不受傳動件與從動件之間差速（滑差轉(zhuǎn)速）之影響，即靜力矩與動力矩無差別。因此可以穩(wěn)定地傳達恒定之轉(zhuǎn)矩。此特性若運用于張力控制，則用戶只需調(diào)節(jié)激磁電流之大小，便能準確控制并傳

2、達所需轉(zhuǎn)矩，從而簡便、有效地達到控制卷料張力的目的,如圖B。  磁粉離合器磁粉制動器應用范圍由于磁粉離合器、制動器具有以上特點，現(xiàn)已被廣泛應用于造紙、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、過載保護、調(diào)速等。磁粉制動器還經(jīng)常被用于傳動機械的測功加載和制動等。 磁粉離合器磁粉制動器選型磁粉離合器、磁粉制動器的選型一般以所需傳達最大轉(zhuǎn)矩為依據(jù)來選定，并同時注意保證實際滑差功率小于磁粉離合器、制動器的允許滑差功率。計算公式如下：實際滑差功率P=2×3.14×M×n/60=F&

3、#183;V(單位：W) 式中：M - 實際工作轉(zhuǎn)矩（N·m） F - 張力（N） n - 滑差轉(zhuǎn)速（r/min）V - 線速度（m/s）在無變速機構(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小于磁粉制動器的額定轉(zhuǎn)矩。此外，磁粉離合器的選擇還與其位置有關系：在滑差功率匹配的前提下，把 磁粉離合器放在高速級，則可以選擇較小規(guī)格的離合器，其體積、成本也相應下降。當小規(guī)格磁粉離合器不能匹配，而需較大磁粉離合器時，應將其置于傳動機構(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、磁粉制動器在散熱條件一定時，其滑差功率是一定值，因此其實際工作轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速可以相互補償，即滑差轉(zhuǎn)速

4、提高時，則許用轉(zhuǎn)矩將相應下降，但最高轉(zhuǎn)速不得高于其許可轉(zhuǎn)速。例：FZ100磁粉制動器，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單元(輸入軸)和從動單元(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）。當磁性線圈不導電時，轉(zhuǎn)矩不會從傳動軸傳于從動軸，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，在連繼滑動之間會把轉(zhuǎn)矩傳達。磁粉離合器/制動器特性（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，傳達轉(zhuǎn)矩和激磁電流成正確的比例，可實現(xiàn)高精度的控制。（2）優(yōu)越的耐久性、壽命長采用耐熱、耐磨耗、耐氧化 、耐蝕性超強的超合金磁粉，壽命長。（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，滑動轉(zhuǎn)矩非常穩(wěn)定，與相對回轉(zhuǎn)數(shù)沒有關系能持久保持恒定的轉(zhuǎn)矩。（4）連續(xù)滑動運轉(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)與制動功率及滑動功率大，能夠圓滑的滑動運轉(zhuǎn)，不會引起震動。（5）連結(jié)圓滑，無沖擊連結(jié)時的沖擊極小，能夠無沖擊的圓

6、滑啟動、停止。而且阻力轉(zhuǎn)矩極小，不會引起無用的發(fā)熱量。（6）適合高頻運轉(zhuǎn)應答敏捷快速及特別的散熱構(gòu)造，適合高頻度運轉(zhuǎn)使用。（7）輕量、免保養(yǎng)、壽命長型式簡潔輕量化，使用耐高溫之線圈及特殊油脂軸承，并針對易生磨耗的電樞施以耐磨特殊處理，延長使用壽命。用途1、緩沖起動，停止用：利用連結(jié)時的圓滑特性及定轉(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、張力控制用3、轉(zhuǎn)矩限制器用4、高速應答用5、動力吸收用6、定位停止用7、模擬負載用應用范圍印刷機械、紙工機械、制袋機械、造紙機械、電線電纜機械、卷線機械、線材機械、捆包包袋機械、紡織機械、織維機械、木工機械、試驗設備、模擬負荷用、各

7、種機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)機械。型號選定茲舉出電磁磁粉離合/制動器的應用范圍，以便在各種使用條件下，做更有效的使用，并選定最適當?shù)臋C種，形式大小，以發(fā)揮最大效益。代號說明T ：離合制動器軸的轉(zhuǎn)矩 ( kgfm )Tc ：離合器制動器軸的設定轉(zhuǎn)矩 ( kgfm )Ti ：負荷轉(zhuǎn)矩 ( kgfm )GD2 ：飛輪效果 ( kgfm2 )n ：離合/制動器軸的回轉(zhuǎn)數(shù) ( rpm )ni ：離合/制動器軸的相對回轉(zhuǎn)數(shù) ( rpm )N ：連結(jié)頻率 ( time/min) P ：馬達容量 ( kw )Ps ：滑動功率 ( w )E ：連結(jié)功率或制動功率 ( kgfm/min

8、)Es ：滑動時的功率 ( kgfm/min )ro ：滑動時間 ( sec )rc ：連結(jié)時間或制動時間 ( 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 ：實質(zhì)上所需之連結(jié)時間或制動時間 ( sec )1、連結(jié)裝置ON/OFF的使用（1）離合器/制動器容量的選定選擇適當?shù)鸟R達時，應依離合器/制動器軸的傳動轉(zhuǎn)矩來選定適當大小。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（制動器）的轉(zhuǎn)矩。T = 973×P × B (kgfm) ( 1 ) n 根據(jù)負荷條件及用途，負荷轉(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）功率以機械啟動，停止方式使用時，增減連結(jié)頻率，必須檢討連結(jié)功率或制動功率。（連結(jié)/制動功率）E = GD2×ni × Tc ×N ( 2 ) 7150 Tc±Ti ( + ) 減速連結(jié)( 停止時 ) ( - ) 增速連結(jié) ( 啟動時 )2、使用緩沖控制用緩沖啟動（1）算出離合器回速時的轉(zhuǎn)矩Tc = GD2×ni + Ti (kgfm) ( 3 ) 375×t （2）離合器的轉(zhuǎn)矩離合器的轉(zhuǎn)矩容量依需要傳達轉(zhuǎn)矩（1）式設定，依（3）式算出加速時所需轉(zhuǎn)矩，但需確認該形式大小的轉(zhuǎn)矩是否在控制范圍內(nèi)才能確認（

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

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）設定張力 ： 最大Fmax ，最小Fmin (kgf)（4）卷取離合器時 ： 離合器入力軸的回轉(zhuǎn)數(shù)No (rpm)卷出制動器時使用電磁磁粉式制動器作卷出張力控制時，必須檢討以下各點：（1）啟動時所需制動器轉(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）最終時所需制動器轉(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）最小制動轉(zhuǎn)矩(TB min) TB min = Fmin×Dmin ×

13、 10-3 (kgfm) ( 12 ) 2 （6）最大制動轉(zhuǎn)矩(TB max) TB max = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ( 13 ) 2 （7）最大滑動功率(Pmax)和平均滑動功率(Pave)Pmax = Pave = 0.164×Fmax×Vmax (W) ( 14 ) 卷取離合器時用電磁磁粉式離合器作卷取張力控制時，必須討以下各點：（1）啟動時所需離合器轉(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）最大滑動功率 (Pmax)

15、Pmax = 0.164×Vmax×Fmax×( No × Dmax -1 ) (W) Nmax Dmin （8）平均滑動功率(Pave)Pave = 0.164×V×F×( 2 × No × i+i+1 - 1 ) (W) 3 Nmax i+1 V：運轉(zhuǎn)總軸速度(m/min)F：運轉(zhuǎn)張力(kgf)i：Dmax/Dmin5、轉(zhuǎn)矩限制時利用電磁磁粉式離合器的定轉(zhuǎn)矩特性，為了防止電動機，驅(qū)動機構(gòu)負荷，以防止機械，制品破損，一量超過設定轉(zhuǎn)矩以上時，利用離合器的滑動，消除超出的轉(zhuǎn)矩。以滑動轉(zhuǎn)矩和離合器的設定轉(zhuǎn)矩相

16、等而成一定值，滑動回轉(zhuǎn)數(shù)(Ni)也一定時，滑動功率(Es)如下所示：Es = 2 ×ni×Tc×ro×N (kgfm/min) 60 選定上的注意事項在各種使用情形，都需在容許值的范圍內(nèi)使用，請依以上之計算選定最適當?shù)臋C各及規(guī)格。冷卻方式請充分考慮使用場所，選定能適應的形式。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功率的檢討結(jié)果，選定不同的大小，但最終決定時必須選擇能滿足全部檢討項目的機種規(guī)格。使用強制通風式，空氣冷卻式等壓縮空氣作冷卻時，請用空氣過濾器除去廢氣，供給清凈的空氣

17、。使用風扇型輔助冷卻，請加裝保護用繼電器或溫度開關，風扇損壞時請考慮制動器不動作，并請定期清理風扇及護蓋上的附著物。 容許軸端荷重 磁粉離合/制動器軸心承受荷重時，請在以下所示的容許值內(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小時為基準。 轉(zhuǎn)矩與磁粉封入量轉(zhuǎn)矩的大小隨磁粉封入量而變化，大略有比例關系。但是封入量在50%以下，就失去比例關系，但占動作間隙容積達90%以上時，滑動轉(zhuǎn)矩就不穩(wěn)定。故請參考型錄上標示的規(guī)格封入適量磁粉。操作注意事項使用前請注意：（1）搬運時請勿猛力沖擊。（2）正插入的磁粉，在使用前會向不定位置偏析，驅(qū)動側(cè)與被動側(cè)若回轉(zhuǎn)有困難時，可上下傾倒，輕敲軛架外周，即可恢復原狀。（3）請勿長期置于濕氣多的地方。安裝時請注意（1）安裝時入出力軸請角敲擊。（2）請將入力軸與驅(qū)動軸，出入力與負荷軸相連結(jié)，請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，請在連軸器的誤差容許值以內(nèi)使用。（3）請注意導線不可接觸到回轉(zhuǎn)部份。（4）安裝時安裝板支架請勿遮信通氣窗。（5）空氣冷卻時，給氣壓須在規(guī)定值以上。（6）正式運轉(zhuǎn)前或裝置移動后，必須作均勻運轉(zhuǎn)才作正式操作。如此