（1）适用范围
磁粉
离合器适用于机械传动系统主、从动端离合和控制系统调节转矩、调节速度、张力控制、空载启动、过载保护、伺服驱动、测试加载、换向等自冷式、风冷式、液冷式、电风扇冷却式
离合器。
（2）型式
1）按从动转子结构型式
①柱形转子离合器，代号省略。
②杯形转子离合器，代号B。
③筒形转子离合器，代号T。
④盘形转子离合器，代号P。
2）按联接安装型式
①轴输入、轴输出，单面或双面止口支撑式，代号省略。
②轴输入、轴输出，机座支撑式，代号J。
③轴输入、轴输出，单面直角板支撑式，代号M。
④法兰盘输入，空心轴输出，空心轴（或单止口）支撑式，代号K。
⑤法兰盘输入，单侧或双侧轴输出，单面止口支撑式，代号D。
⑥齿输（或带轮、链轮）输入，轴输出，单面止口支撑式，代号C。
3）按冷却方式
①自然空气冷却（简称自冷式），代号省略，
②强制通风冷却（简称风冷式），代号F，
③液（水或油）冷却（简称液冷式），代号Y。
④电风扇冷却（简称扇冷式），代号S。
4）按应用类别
①联接（一般离合）代号省略。
②调节转矩、转速（控制系统用），代号A。
③快速离合，代号G。
（3）离合器基本性能参数和主要尺寸
1）离合器参数为额定转矩Tn （N·m）系列为0.1*,0.25*,0.5,1,2.5,5,10,25,50,100,200,400,
630,1000,2000,4000*,6300*,1000*,20000*,40000*,63000*。
2）离合器基本性能参数如表所列。
离合器基本性能参数
|
型 号 |
额定转矩
Tn （N·m） |
最大电压
Um(V) |
最大电流
Im(A) |
时间常数
Tir(s) |
许用同步转速
{n}（r/min） |
|
FL0.5□ |
0.5 |
24 |
≤0.40 |
≤0.035 |
1500 |
|
FL1□ |
1 |
≤0.54 |
≤0.040 |
|
FL2.5□ |
2.5 |
≤0.64 |
≤0.052 |
|
FL5□ |
5 |
≤1.2 |
≤0.066 |
|
FL10□ |
10 |
≤1.4 |
≤0.11 |
|
FL25□. □/□ |
25 |
≤1.9 |
≤0.11 |
|
FL50□. □/□ |
50 |
≤2.8 |
≤0.12 |
|
FL100□. □/□ |
100 |
≤3.6 |
≤0.23 |
1000 |
|
FL200□. □/□ |
200 |
≤3.8 |
≤0.33 |
|
FL400□. □/□ |
400 |
≤5.0 |
≤0.44 |
|
FL630□. □/□ |
630 |
80 |
≤1.6 |
≤0.47 |
|
FL1000□. □/□ |
1000 |
≤1.8 |
≤0.57 |
750 |
|
FL2000□. □/□ |
2000 |
≤2.2 |
≤0.80 |
|
型 号 |
飞轮矩
GD2（N·m2） |
自冷式 |
风 冷 式 |
液 冷 式 |
|
许用滑差
功率{P}(W) |
许用滑差
功率{P}(W) |
风量
(m3/min) |
许用滑差
功率{P}(W) |
液 量
（L/min） |
|
FL0.5□ |
4×10-4 |
≥8 |
—— |
—— |
—— |
—— |
|
FL1□ |
1.7×10-3 |
≥15 |
—— |
—— |
—— |
—— |
|
FL2.5□ |
4.4×10-3 |
≥40 |
—— |
—— |
—— |
—— |
|
FL5□ |
10.8×10-3 |
≥70 |
—— |
—— |
—— |
—— |
|
FL10□ |
2×10-2 |
≥110 |
≥200 |
0．2 |
—— |
—— |
|
FL25□. □/□ |
7.8×10-2 |
≥150 |
≥340 |
0．4 |
—— |
—— |
|
FL50□. □/□ |
2.3×10-1 |
≥2620 |
≥400 |
0．7 |
1200 |
3．0 |
|
FL100□. □/□ |
8.2×10-1 |
≥420 |
≥800 |
1．2 |
2500 |
6．0 |
|
FL200□. □/□ |
2.53 |
≥720 |
≥1400 |
1．6 |
3800 |
9．0 |
|
FL400□. □/□ |
6.6 |
≥900 |
≥2100 |
2．0 |
5200 |
15 |
|
FL630□. □/□ |
15.4 |
≥1000 |
≥2300 |
2．4 |
—— |
—— |
|
FL1000□. □/□ |
31.9 |
≥1200 |
≥3900 |
3．2 |
—— |
—— |
|
FL2000□. □/□ |
94.6 |
≥2000 |
8300 |
5．0 |
—— |
—— |
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。
（1）形式
磁粉离合器按从动转子结构形式分为：柱形、杯形、筒形、盘形。
按连接安装形式分为：
①轴输入，轴输出，单面或双面止口支承式、机座支承式、单面直角支承式；
②法兰盘输入，空心轴输出，空心轴（或单止口）支承式。
③法兰盘输入，单侧或双侧轴输出，单止口支承式；
④齿轮（或带轮、链轮）输入，轴输出，单止口支承式。
按冷却方式分为：自然空气冷却、强迫通风冷却、液冷却、电风扇冷却。
（2）三种典型结构
如下图所示为复隙式线圈旋转
磁粉离合器。主动壳体4和线圈6等与齿轮7固连安装在滚动轴承上，组成
离合器的主动部分，转子2与从动轴10连接。主动壳体与从动转子装在同一支承轴9上。在转子和主动部分的工作间隙中充填以导磁率高、耐热性好的磁粉5，为防止漏磁，壳体两侧的一个零件应采用非导磁材料制成。当电流经滑环8通入线圈，在主动壳体、杯形从动转子和工作间隙间形成闭合磁通，磁粉被磁化，形成磁粉链，于是通过磁粉颗粒间磁的连接力，主动壳体就带动转子一起转动。线圈断电后磁通消失，磁粉处于松散自由状态。由于主动件旋转，磁粉在离心力作用下甩到工作间隙外侧，主、从动件脱离。这种结构紧凑体积小，质量轻，一端固定，安装调试也比较方便，但因有滑环，整个结构又是悬臂布置，故不宜承受较大载荷，主要用于控制系统。
如下图所示为单隙式线圈旋转
磁粉离合器。较大惯性的转子2用键与从动轴1连接，转子外缘的环槽中安装着线圈8并用隔磁环5封闭，壳体4和端盖3、9连接组成的主动件，可在滚动轴承上传动。磁粉6充填在壳体和转子的间隙中。为防止磁粉漏出，在转子两端面固定着很薄的挡环7，并用橡胶油封防止磁粉进入滚动轴承。线圈旋转式供电需导电滑环、电刷及触头，安装在固定支架上。这种结构形式供电可靠性差，且触头与滑环之间的接触电阻易随着磨损及周围环境变化而改变，而给整机性能带来影响。
如下图所示为单隙式线圈静止
磁粉离合器。线圈6安装在定子7的槽内，定子两侧与支承盖2连接，组成一闭式的固定壳体。主动转子4处在定子与从动转子8之间，与定子内表面之间具有适量的非工作间隙，磁粉9充填在主、从动转子间的间隙中，为防止磁短路，在主动转子上嵌有隔磁环5。此外，在主动转子的端盖上装有风扇叶片3，以适应在有滑差下工作时，可加速热量的散发。这种无滑环结构不产生火花和磨损，供电可靠，空载转矩小，但因有非工作间隙，故励磁功率比线圈旋转式大，因而其体积较大。
①导磁体。对构成磁路的各个零件，一般都应选用磁导率高，矫顽力和饱和磁化强度大的软磁材料制成，常用软磁材料有工业纯铁（含碳量0.02%～0.025%）、硅钢、铁镍合金、铁铝合金、铁钴合金及软磁铁氧体等。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钢或20钢。这些材料均须适当的热处理及表面处理以得到良好的磁性能。对于不太重要的离合器，也可用铸铁做导磁体。
②隔磁体。隔磁体的作用是阻止磁通泄漏，确保磁通构成回路，增加磁场强度。它必须具有很低的磁导率，可用铜、铝、工程塑料等作为原料。
③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；具有高的磁导率和低的矫顽力，力求传递转矩能力而电流断开后的剩余转矩小；耐热性好，在高温（300～500℃）下无明显氧化，不烧结成团，耐腐蚀，能保持
离合器的性能稳定；流动性好，保证
离合器在线圈断电后通迅速脱开。
目前采用的磁粉主要有以下几种。
①铁钴镍基合金磁粉。耐磨性和抗氧化性较好，可不经热处理，混入适量的润滑剂加以跑合即可使用。
②不锈钢系磁粉。它是一种耐腐蚀，抗氧化的高导磁磁粉，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铁铝铬系和铁硅铬系磁粉。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，仍具有良好的流动性，从而保持其性能的稳定性。
磁粉颗粒的球形度和流动性密切相关，球形度愈高，其流动性愈好，有利于快速离合，还可减少
离合器的滑差工况下工作面的磨损。德国科比（KEB）有限公司生产的三菱磁粉离合器及制动器的磁粒子尺寸只有40μm，形状与土豆相似。国外产品70%呈土豆状，30%呈球形。
磁粉粒度的分布对离合器传动转矩有一定影响，这与磁粉在工作间隙中排列的密集度（充填率）有关。颗粒小的球形细粉末，在工作间隙中的充填率高，而形状不规则的粗磁粉粒的充填率低，只能用于工作间隙大，对磁性能要求不高的场合。用作磁粉的微粒直径最好在0.004～0.08mm，片状微粒一般不宜作为磁粉使用。
