磁粉制动器选型手册

磁粉制动器选型—天机传动
磁粉制动器选型！现在磁粉制动器的应用越来越广泛，它优异的性能也一直备受广大用户的好评，磁粉归于一种消耗品，磁粉是磁粉制动器必备的资料，转矩传递就主要靠磁粉来履行。

磁粉的运用寿命会受质量、荷载、工作时刻、以及温度等要素的影响，若磁粉运用的时刻没到达预期，肯定是有缘由的。

磁粉制动器的用处有收卷、放卷、发动、刹车、张力操控、负载等，以上这些用处都是靠磁粉制动器和磁粉离合器的扭力完结，磁粉制动器是能正常否发动、能否正常工作都与扭力有关，磁粉制动器是物体遭到一个与物体转变方向的切向力作用时发生的力矩，称之为扭力。

磁粉制动器的耐久性和热容量，磁粉制动器的负载是不是恰当对其耐久性有很大影响，这种制动器在接连滑差下也能够运用。

由滑差发生热量，使磁粉制动器温度不断升高然后影响其工作才能。

通常情况下规则磁粉制动器表面温度控制在100摄氏度以下，当发现磁粉制动器承载才能下载时，应当替换磁粉。

磁粉制动器选型。

磁粉制动器的重要性，制动力矩有必要有满足的储藏才能够确保磁粉制动器必定的安全系数。

关于安全性有高度需求的组织需装设两层磁粉制动器，例如运送熔化金属的起升组织，规则有必要装设两个磁粉制动器，其间每一个都能安全地撑持吊物;关于落重磁粉制动器，则应思考散热疑问，在选用规划核算时，应进行发热验算，避免过热损坏或失效。

由天机传动提供。

磁粉制动器的分类及选型要素天机传动磁粉制动器的分类及选型要素介绍：按励磁线圈的供电方式，磁粉离合器、制动器有两大类产品：线圈旋转式和线圈静止式。

线圈旋转式旋转线圈的供电是经过安装在轴上的滑环进行的，由于接电方式的不可靠和线圈在高速旋转过程中有可能发生的不平衡引起震动，这种类型的产品已经很少应用，目前市场上的绝大部分产品都采用线圈静止型的。

线圈静止型产品又有外壳静止和外壳旋转二种类型。

对于外壳静止的产品，静止线圈位于转子的外部，对于外壳旋转的产品，静止线圈位于转子的内部。

根据输出转子工作面的形状不同，常用的产品有圆柱形转子、杯形转子和盘形转子之分。

圆柱形转子一般用于大中型产品，结构比较简单；杯形转子一般用于外壳旋转型产品，散热好，滑差功率较大；而盘形转子一般用于微型产品，适用于精密控制场合。

按规格可分为大型（%"""34以上）、中小型（2-5""34/和微型.#34以下/，按其冷却方式可分为自然冷却式、强迫风冷却式和水冷却式，按连接型式还可分为伸出轴型和空心轴型，按主、从动传递路线不同又可分为外壳旋转型和外壳静止型（线圈静止），按安装形式还有卧式和立式等等。

各种形式可以根据使用的需要进行组合设计，完成相应的功能，但立式和卧式安装的形式不可以交替使用。

天机传动磁粉制动器最小扭矩规格为0.5Nm，转矩规格5Nm(包括5Nm)以内的属于微型磁粉制动器，最大扭矩规格400Nm，以及6Nm、12Nm、25Nm、50Nm、100Nm、200Nm为常用规格。

磁粉制动器额定电压为DC24V，可通过张力控制器控制输出DC0~24V。

在磁粉制动器选型的时候，请根据其安装类型、额定转矩、额定电压等来进行选型，提高选型效率:1、确定磁粉制动器的型号、扭矩、类型（内旋转空心轴系列、外旋转中空轴系列、微型系列、单轴系列）等详细资料；2、扭矩的大小或者范围，单位Nm，常用扭矩范围在0.5Nm～400Nm 之间；3、订购磁粉制动器或者离合器时，应当告知我司用于何种机器以及用途，以便我司更好的为用户推荐或者建议；4、磁粉制动器、离合器试运转前,请详细阅读产品使用说明书；5、配套产品，TJ-POD磁粉制动器、TJ-POC磁粉离合器可与张力控制器、张力传感器、齿轮减速电机、气胀轴等产品配套，可需要指定配套设备请提告诉我司；6、消耗品-磁粉。

产　品　手　册　磁粉制动器、磁粉离合器是一种性能优越的自动控制元件。

它以磁粉为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动或传递转矩的目的。

其输出转矩与激磁电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关，并具有响应速度快结构简单等优点。

广泛应用于印刷、包装、造纸及纸 品加工、纺织、印染、电线、电缆、橡皮革、金属箔带加工等有关卷取装置的张力自动控制系统中，与我公司生产的ZK型张力控制仪及张力检测传感器配套可组成成套张力自动控制系统。

磁粉制动器还可作为模拟加载器使用，与CGQ型转矩转速传感器及我公司生产的TR-1转矩转速功率测量仪配套组成成套测功装置，广泛用于电机、内燃机、变速箱等动力及传动机械的功率，效率测量。

磁粉离合器还可用于缓冲起动、过载保护、调速等。

一、基本特性1、激磁电流---力矩特性 激磁电流与转矩基本成线性关系，通过调节激磁电流可以控制力矩的大小。

其特性如图A所示。

2、转速——力矩特性力矩与转速无关，保持定值。

(激磁电流不变时，在允许的滑差转速范围内转矩不受转速高低变化的影响)静力矩和动力矩没有差别。

其特性如图B所示。

3、负载特性磁粉制动器的允许滑差功率,在散热条件一定时,是定值。

其实际选用选型时，实用滑差功率需在允许滑差功率以内。

使用转速高时，需降低力矩使用。

其特性如图如图C所示.例：CZ-10型磁粉制动器： 额定力矩：M=100N.m 滑差功率：P=7KW 则转速：n=670rpm 如转速：n=1500rpm时连续运行，则允许力矩应为M=9550P/n=9550×7/1500=45N.m（式中9550为单位换算常数） 即如转速提高为1500rpm时，力矩只能在45N.m以下连续使用。

否则温度连续升高。

产　品　手　册　二、使用及注意事项：1、磁粉制动器、磁粉离合器用直流电作激磁电源。

建议使用我公司生产的WLK控制器。

2、磁粉制动器、磁粉离合器在运输过程中，常使磁粉聚集到某处，甚至会出现"卡死"现 象，此时只需将制动器或离合器整体翻动，使磁粉松散开来，或用杠杆撬动。

磁粉离合器制动器使用说明书瑞安市胜达控制器有限公司（原瑞安市胜达控制器厂）成立于1995年，坐落于全国三大包装机械基地之一的瑞安市。

公司始终坚持以“专业、优质、高效”为企业的经营理念。

二十多年专注于磁粉离合器、磁粉制动器、张力控制器和气胀轴等系列产品，拥有完善的质量管理体系，先进的实验验证手段，完美的产品品质追求。

公司产品结构合理、造型美观、性能优越、质量可靠。

以瑞安产业基地为依托，产品广泛配套应用于印刷机、涂布机、复合机等包装机械。

玉鸽品牌，深受广大用户好评。

一、 工作原理及应用范围磁粉离合器是传动单元（输入轴）和从动单元（输出轴）由轴承支承同心安装于壳体上，壳体（磁轭）内装有线圈，两单元之间的工作间隙填有耐磨且具有高导磁率的磁粉。

当线圈不通电时，传动单元与从动单元之间不传递力矩。

但如将线圈通电，随即在工作间隙中形成一个垂直方向的磁场，磁粉在转动瞬间沿磁通连接成链状，在两单元的工作表面之间相互作用，产生切向摩擦力，从而传递力矩。

常用于收卷。

磁粉制动器的原理与磁粉离合器相同，其中的从动单元与壳体相连固定，故无输出轴，常用于放卷。

由于以上特点，现已被广泛应用于造纸、印刷、塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。

另外，磁粉离合器还可用于缓冲启动、过载保护、调速等。

磁粉制动器还经常被用于传动机械的测功加载和制动等。

二、 型号规格及结构双轴系列磁粉离合器结构图F L100A- 1 S附加功能：S 水冷型，F 强制风冷型，自然冷却不标注A-1伸出轴式，A-4伸出轴同侧K-3孔式，B-1孔式。

公称转矩：6,12,25,50,100,200,400，N.mF 磁粉 L 离合器，Z 制动器。

孔式系列磁粉离合器结构图单轴系列磁粉离合器结构图单轴系列磁粉制动器结构图孔式系列磁粉离合器结构图三、 性能特性1、静特性：即励磁电流与转矩关系的特性，传动单元转速为常数，从动单元制动，激励电流单向由小到大，再由大到小变化所得励磁电流与转矩的关系曲线，如图。

本资料由东莞市心怡机械配件有限公司提供磁粉离合器、磁粉制动器的添加量如下：0.2KG加磁粉量10G0.5KG加磁粉量10G0.6KG加磁粉量20G1.0KG加磁粉量20G1.2KG加磁粉量20G2.5KG加磁粉量35G5.0KG加磁粉量60G10KG加磁粉量140G20KG加磁粉量230G40KG加磁粉量400G东莞市心怡机械配件有限公司(钻-氧化铁磁粉)为提高氧化铁磁粉的He,人们早就想采用在其中加钻的方法，迄今为止最成功的是包钻型磁粉。

该法最早是由美国于1971年提出，包钻可分为两种：使用丫-Fe2O3为原料在水中分散后表面包覆Co(OH)2或形成钻铁氧体CoxFe3-xO4而成。

后者的He可高出一倍左右。

1973年日本东京电气化学工业公司研制出的Avi-lyn 磁粉即属此类。

它的Hc高并可在一定范围内变化而对磁头的磨损仅为二氧化铬的1/5。

包钻磁粉制成的磁带不仅与二氧化铬磁带有完全的互换性，而且彩色信号输岀电平与信噪比等都超过了二氧化铬磁带。

近年来，由于高Hc复制母带、磁性卡片及垂直记录等对高Hc磁粉的特殊需要，六角结构的钡铁氧体(Hc>20000e)及其他高He永磁材料也被用作记录材料而受到重视。

1982年日本用玻璃结晶法研制出钡铁氧体单畴细粉并制成涂布型垂直磁带。

磁粉离合器、磁粉制动器检查和分析(1)了解故障发生的经过情况，了解故障前的工作情况及故障后的症状。

(2)认真分析故障产生的原因或范围，找到故障的原因或分析故障的范围。

(3)进行外表检查，主要检查熔断器、继电器、接触器和行程开关等的固定螺钉和接线螺钉是否松动？有无断线的地方？有没有钱圈烧坏或触点熔焊等现象？电器的活动机构是否灵活？等等。

对明显的故障及时排除。

(4 )断电检查，主要是查找隐含的故障。

一般用万用表的电阻档检查故障区域的元件及电路是否有开路、短路或接地现象。

有时还可借助摇表及其他装置进行检查。

断电检查如找不到故障原因，则可以进行通电检查。

磁粉制动器的特性及应用摘要：磁粉制动器是一种以高导磁性的磁粉为工作媒介，以激励电流为控制手段的性能优越的新型自动控制元件，可达到控制制动或传递转矩的目的。

该文详细介绍了磁粉制动器的工作原理、特性、选型及应用范围。

关键词高导磁性磁粉选型0 引言磁粉制动器又称电磁粉离合器、磁粉式离合器，是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的，其传达之扭矩与激励电流基本成线性关系。

因此，只要改变激励电流之大小，便可轻易地控制转矩之大小。

正常情况下，在5%至100%的额定转矩范围内，激励电流与其传达之转矩成正比例线性关系。

1 工作原理磁粉制动器是采用磁粉做介质，在通电情况下形成磁粉链来传递扭矩的新型传动元件，主要由内转子、外转子、激励线圈及磁粉组成。

当线圈不通电时，主动转子旋转，由于离心力的作用，磁粉被甩在主动转子的内壁上，磁粉与从动转子之间没有接触，主动转子空转；当线圈通电时产生电磁场，，工作介质磁粉在磁力线作用下形成磁粉链，把内转子、外转子联起来，从而达到传递，制动扭矩的目的。

2 特性2.1稳定的滑差力矩当磁粉制动器内部磁粉量不变、激励电流保持不变时，其传递之扭矩不受传动件与从动件之间差速（滑差转速）之影响，即静力矩与动力矩无差别。

因此可以稳定地传达恒定之转矩。

2.2快速响应特性磁粉制动器因其固有的结构特点，确定了该种产品的无响应时间、转矩上升时间及转矩下降时间都极短，以5kgm的磁粉制动器为例，其无响应时间，其转矩上升下降时间分别为270ms和350ms。

此特性决定了它可以应用于需频繁启停、换向的应用场合。

2.3激磁电流与转矩成线性关系磁粉制动器的转矩跟激励电流的大小基本成线性关系，通过改变激励电流的大小可以任意调节控制转矩的大小，以5kgm的磁粉制动器测试数据为例，如图1所示。

图1 典型的滑差力矩测试图2.4磁粉特性磁粉制动器内部灌装的磁粉为铁钴镍磁粉，颗粒80目~400目。

其基本性能表现为磁性能、磁粉粒径及其配比、流动性、耐久性。

本资料由东莞市心怡机械配件有限公司提供磁粉离合器、磁粉制动器的添加量如下：0.2KG 加磁粉量10G0。

5KG 加磁粉量10G0。

6KG 加磁粉量20G1。

0KG 加磁粉量20G1.2KG 加磁粉量20G2。

5KG 加磁粉量35G5.0KG 加磁粉量60G10KG 加磁粉量140G20KG 加磁粉量230G40KG 加磁粉量400G东莞市心怡机械配件有限公司（钴-氧化铁磁粉）为提高氧化铁磁粉的Hc，人们早就想采用在其中加钴的方法，迄今为止最成功的是包钴型磁粉。

该法最早是由美国于1971年提出，包钴可分为两种：使用γ-Fe2O3为原料在水中分散后表面包覆Co(OH)2或形成钴铁氧体CoxFe3—xO4而成。

后者的Hc可高出一倍左右.1973年日本东京电气化学工业公司研制出的Avi-lyn磁粉即属此类.它的Hc高并可在一定范围内变化而对磁头的磨损仅为二氧化铬的1/5。

包钴磁粉制成的磁带不仅与二氧化铬磁带有完全的互换性,而且彩色信号输出电平与信噪比等都超过了二氧化铬磁带.近年来，由于高Hc复制母带、磁性卡片及垂直记录等对高Hc磁粉的特殊需要,六角结构的钡铁氧体(Hc>2000Oe）及其他高Hc永磁材料也被用作记录材料而受到重视。

1982年日本用玻璃结晶法研制出钡铁氧体单畴细粉并制成涂布型垂直磁带。

磁粉离合器、磁粉制动器检查和分析（1）了解故障发生的经过情况，了解故障前的工作情况及故障后的症状。

(2）认真分析故障产生的原因或范围，找到故障的原因或分析故障的范围。

(3）进行外表检查，主要检查熔断器、继电器、接触器和行程开关等的固定螺钉和接线螺钉是否松动？有无断线的地方？有没有钱圈烧坏或触点熔焊等现象?电器的活动机构是否灵活？等等.对明显的故障及时排除。

（4）断电检查，主要是查找隐含的故障。

一般用万用表的电阻档检查故障区域的元件及电路是否有开路、短路或接地现象。

有时还可借助摇表及其他装置进行检查.断电检查如找不到故障原因，则可以进行通电检查。

1.结构及工作原理磁粉离合器是由主动转子（输入端）、从动转子（输出端）、含激磁线圈的磁轭组成，三部分相对同心装配，形成了一个可以相对转动的整体，在主动转子和从动转子之前的环形空隙（工作腔）内填有高导磁性的的合金磁粉。

激磁线圈无电流通过时，工作腔中的磁粉呈松散状态。

在主动转子所产生的离心力的作用下，磁粉被均匀地甩在主动转子的内壁上，主、从动转子之间无力的相互作用，磁粉离合器处于分离的状态，没有转矩的传递。

激磁线圈有电流通过时，磁轭中产生工作磁通，工作腔中的磁粉沿磁通方向呈链状连接起来（形成磁粉链），磁粉离合器就是靠此时磁粉与磁粉、磁粉与工作面之间的摩擦力和磁粉链之间的抗剪力来传递转矩，磁粉离合器处于结合状态。

（见图1）切断电流时，磁通随激磁电流的消失而消失，磁粉在重力的作用下又重新处于松散状态，并在离心力的作用下，被甩在主动转子的内壁上，磁粉离合器又处于分离的状态。

磁粉制动器与磁粉离合器的原理相同，只要磁粉离合器的从动转子加以固定，就形成了磁粉制动器。

（见图2）图1 磁粉离合器工作原理图2 磁粉制动器工作原理2.工作特性（1）激磁电流与转矩呈线性关系如图3所示，传递的转矩与激磁电流基本成线性关系。

只要改变激磁电流的大小，便可在较大范围内控制转矩的大小。

一般情况下，在 5% ~ 100%的额定转矩范围内，激磁电流与传递转矩基本成正比例线性关系。

（2）稳定的滑差转矩当激磁电流保持不变时，其传递的转矩不受主、从动件之间的转速差（滑差转速）影响，如图4所示。

也就是说，静摩擦转矩与动摩擦转矩无差别，因此可以稳定地实现转矩恒定。

图3 激磁电流与传递扭矩之间的关系图4 滑差转速与传递扭矩之间的关系滑差转速：磁粉离合器为输入轴与输出轴之间的转速差，磁粉制动器为输入轴的转速。

3. 制动器的选型磁粉制动器的低速高扭矩、稳定的滑差转矩特性，非常适合本次选型使用。

（1）初始条件滚筒转速n = 0.806 r/min，需测注入头上提力及对应功率：F (KN) 900 680 580 450 360 270 180T(KN.m) 1600.2 1209.04 1031.24 800.1 640.08 480.06 320.04 P (KW) 135 102 87 67.5 54 40.5 27由表可知，所需测量最大功率为135KW，可凭此选型。

制动器的初步选型及其分析计算1.制动器滑差功率的确定磁粉制动器主要用于对链轮的制动，故磁粉制动器的滑差功率等于链轮的工作功率。

链轮扭矩：T = F.R链轮转速：n = V/（2π）*RF--- 注入头最大上提力，R--- 链轮半径，V--- 连续管被上提时的速度，由功率公式260P M n =´´π，得60F VP ´=又 V = 20 m/min , 链轮半径 R = 0.2074m ，n = 15.3r/min F =380 KN,则 制动器所需滑差功率为 105.6KW 。

2.单个磁粉制动器的选型及其分析计算（1）出于对寿命的考虑，磁粉制动器/离合器的工作转矩、相对滑差转速和滑差功率的合适范围为额定值得20% ~ 80%，最高可达90%，结合已有的磁粉制动器产品，合适的有：型号额定转矩额定转速滑差功率冷却方式N.m r/min KWFZ 30000.J/Y 30000 300 132 双水冷FZ 50000.J/Y 50000 250 160 双水冷（2）选型计算首先解释两个名词，①滑差转速：磁粉离合器为输入轴与输出轴之间的转速差，磁粉制动器为输入轴的转速；②滑差功率：磁粉制动器/离合器在传递转矩时，因为有滑差转速而产生的功率。

260P M n F V=´´=´π式中，P—滑差功率（W ） M—工作转矩（N.m ） n—滑差转速（r/min ） F—工作张力（N ） V—线速度（m/s ）以磁粉制动器FZ 50000.J/Y 为例，滑差功率为160KW ，额定转矩为50000N.m ，许用转速为250r/min.当其在额定转矩工作时，允许的最高转速为：609.551600009.5530.56/min 250000P P n r M M ´´===´=´π当其在最高滑差转速工作时，允许的最大转矩为：609.551600009.556112.2250P P M N mn n ´´===´=´π 因FZ 50000.J/Y 的额定转矩高达50000N.m ，制动器工作时的工作转矩几乎不会这么高，故不考虑工作在额定转矩下的工况。