圆桶式磁流变传动装置的特性分析与测试

在一定假设的基础上,建立了圆桶式磁流变传动装置传递力矩及粘性功率损失系数的数学模型,对圆桶式磁流变传动装置试验模型进行了动、静力矩测试.测试结果表明通过调节电流的大小,可以实现对转矩的智能控制.     

圆盘式与圆筒式磁流变制动器制动转矩研究

基于磁流变液的磁流变效应,介绍了圆盘式及圆筒式磁流变制动器的制动原理,推导了所需磁流变液体积公式,建立了磁流变制动器的磁路模型。应用ANSYS软件对磁路模型进行有限元磁场仿真,得到了磁感应强度云图和磁感应强度分布曲线。最后基于两种磁流变制动器的结构特点,分别计算并比较了它们的制动转矩大小。结果表明:当所使用磁流变液的材料、体积及励磁线圈匝数、通入电流大小相同的情况下,圆筒式磁流变制动器的制动转矩要比圆盘式磁流变制动器大50%左右。     

关于磁流变液传动装置的动态响应特性分析

磁流变液是磁流变传动装置的工作介质,传动装置的力矩传递是靠磁流变液的屈服剪切应力实现的。基于流体动量方程和Bingham模型原理,对磁流变传动装置的动态特性进行了数值计算与分析。试验结果表明,可以通过调节磁电流来控制传动装置的转矩,与理论分析结果基本符合;试验装置输出的转矩具有良好的恒转矩特性,且有很灵敏的动态响应特性。通过数学建模与仿真分析,为磁流变传动装置提供了可靠性设计与特性分析的依据。     

磁流变液静压轴承设计与仿真

为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液（Magnetorheological Fluid,MRF）润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压轴承性能的影响规律;采用CFX流体仿真分析不同间隙对静压轴承承载力的影响。通过仿真分析,选择磁感应强度最大的铸铁作为轴承材料,以适应更大的负载变化,选择半径间隙为20 μm以增大承载能力。通过ANSYS流固耦合仿真,验证设计的磁流变液静压轴承的优越性,相比普通静压轴承其承载力提高了11.6%,回转精度提高了17.4%。     

热管式磁流变传动装置的设计与试验

磁流变传动装置(Magnetorheological transmission device,MRTD)是一种性能优良的新型智能传动器件。设计一种采用磁流变液作为传动介质、利用整体针翅回转热管进行散热的新型热管式磁流变传动装置,研制传动装置样机并对其进行试验测试。结果表明,磁流变传动装置传递的转矩可以通过调节励磁电流来控制;装置传递的转矩基本不随滑差转速的改变而改变,具有良好的恒转矩特性;整体针翅回转热管能有效地对传动装置进行散热,且散热能力随转速的提高而增大,为解决传动装置的发热问题提供一种有效手段。     

圆盘式磁流变传动装置输出转矩的计算

应用有限元数值分析,建立了不同间隙下的有限元分析模型,分析了圆盘式磁流变液传动器件在不同电流下磁感应强度沿半径方向的分布,通过对数据结果进行分析、处理和拟合,确定了磁感应强度和半径之间的关系。并将拟合的表达式带入转矩的计算表达式,最终得出了不同电流下输出转矩和间隙之间的曲线。根据转矩与间隙之间的关系,分析了间隙和电流的变化对磁流变液传动的影响,最后得到了根据电流和间隙计算传动转矩的简单经验关系式,误差分析表明所提出的经验公式对于工程应用具有足够的精度。     

磁流变液屈服应力测试仪磁路设计与仿真

分析了平行圆盘式磁流变液屈服应力测试仪的工作原理,结合磁路欧姆定律和安培环路定理,对一种圆盘式磁流变液屈服应力测试装置的磁路进行计算,确定励磁线圈的相关参数。在此基础上,运用有限元软件Ansys中的磁场分析单元对磁路进行建模和仿真。仿真结果表明,工作区间的磁场为匀强磁场,磁场强度随励磁电流的增大而增大。     

界面变形对磁流变传动装置传动性能的影响

为了得到界面变形对磁流变传动装置传动性能的影响规律,总结了变形界面的产生形式,采用数值计算方法,从电磁场和液膜传动能力两方面分析了变形界面的传动性能,并进行了相关实验研究,结果表明:传动圆盘的正常变形量小于100 μm,变形后工作间隙磁场变化量较小,一般小于0.01 T,约占工作间隙磁场的2％;变形对毫米厚度液膜传动性能的影响很小;对于较小变形量,界面变形并不能显著影响磁流变液的传动能力;对于较大变形量,由于磁流变液液膜剪切和挤压效应产生的剪切力作用,磁流变液扭矩传递能力有一定提升,但是这种剪切力不可调节,降低了磁流变传动装置的调节性能.     

基于有限元仿真的磁流变阻尼器性能研究

对双线圈活塞式磁流变阻尼器结构和工作原理进行分析,应用ANSYS软件对阻尼器磁场有限元仿真,证明励磁线圈电流异向时磁场的利用效率更高,并且建立电流异向时阻尼间隙磁感应强度和电流的函数表达式,结合阻尼力模型和磁流变液的材料特性,得出阻尼力关于电流值和活塞运动速度的理论关系。通过阻尼器台架试验,对理论关系进行验证,结果表明:理论值准确的描述了阻尼力变化规律。为磁流变阻尼器设计及改进提供方法。     

磁流变传动装置理论分析及试验测试

基于Bingham黏塑性流体模型,对磁流变传动装置的工作原理及设计方法进行理论分析,在此分析的基础上设计和制作装置样机,并对其进行试验测试.结果表明,装置传递的转矩可以通过调节励磁电流来控制,传递转矩的试验测试结果与理论分析结果基本吻合;装置传递的转矩基本不随滑差转速的改变而改变,具有良好的恒转矩特性;装置还具有很快的...     

磁流变液传动装置时间响应特性

针对磁流变液传动装置扭矩调控过程中时间响应长问题,分析了励磁线圈、涡流和磁滞对磁路时间响应特性的影响机理,设计并搭建了磁流变液传动装置实验平台,开展了输出扭矩响应时间实验。理论分析和实验结果表明:改变励磁线圈参数和抽头数量可有效缩短电流响应时间;优化磁路尺寸和减小材料电导率可减小涡流影响;磁滞对响应时间影响显著,撤销线圈电流响应时间比施加电流时增加了一倍。     

往复式磁流变抛光装置的设计与仿真研究

磁流变抛光是一种新型抛光方式,近年来我国研究人员已经相继研究出了几种抛光装置。介绍了磁流变抛光的原理之后,介绍了一种新的磁流变抛光装置;并对该装置中结构进行了分析,详细地阐述了抛光装置所处的机床结构和内部的零部件名称。为了确定在抛光过程中磁场对抛光的影响情况,用ANSYS有限元软件对磁场发生装置中的磁场和温度场进行了仿真研究;将分析结果与实际的磁场和温度场的测量结果进行对比,可以观察到两者的结果十分接近;从而证明ANSYS软件分析的结果真实有效,这也为以后的磁场优化打下了良好的基础。     

汽车磁流变液离合器的设计

为解决当前汽车自动变速器中多片摩擦式离合器存在的缺陷,提出并设计一种新型的汽车磁流变液离合器。介绍磁流变液离合器的工作原理;设计离合器的机械组合结构,详细说明档位结构和散热结构的设计;设计磁路结构,并利用ANSYS有限元分析软件对磁路进行优化。设计的磁流变液离合器可以避免因摩擦片间的滑磨带来的故障及功率损耗,使驱动系统更安全节能;磁流变液在固态和液态之间的毫秒级可逆转化,使得离合器响应速度更快,提高了汽车的变速响应性能。     

一种磁流变液流变特性测试装置的研究

磁流变液（Magnetorheological fluid)是一种新兴的智能材料,其流变特性可随外加磁场的变化而迅速改变。本文介绍了自行研制的一台专门用于磁流变液流变特性的测试装置,该装置能满足磁流变液流变性能测试中的特殊要求。使用该设备对重庆北碚材料研究所提供的一系列磁流变液试样进行了测试,得到了令人满意的结果。     

圆盘式磁流变制动器磁饱和有限元分析

针对磁流变器件的磁饱和程度不明,提出了一种评估磁饱和率。对圆盘式磁流变制动器进行磁场有限元分析,并用磁饱和评估函数进行评估。结果表明,输入电流为2 A时,制动器刚好达到磁饱和。根据磁饱和分析进行结构优化,用磁饱和评估函数和评估磁饱和率对优化前后的制动器进行分析。结果表明,优化后的制动器,制动力矩增大了57%,磁饱和程度降低了0.92%。进一步地,在等磁动势情况下,对三类磁流变制动器进行磁场有限元分析。结果表明,异向绕组侧壁型抗磁饱和能力最强,外沿型抗磁饱和最弱;外沿型工作间隙磁感应强度分布较为均匀,而侧壁型工作间隙磁感应强度分布极为不均匀;对于侧壁型制动器,同向绕组工作间隙磁感应强度比异向绕组较为均匀。     

磁流变智能阻尼器的工作原理及设计

介绍了磁流变智能阻尼器的结构和工作原理,重点从线圈缠绕方式、结构参数和磁路设计等方面对磁流变阻尼器设计中应注意的一系列关键性技术问题作了详细归纳,并对已设计出的阻尼器进行了实验,分析了磁流变阻尼器的性能,进一步验证了设计方法的有效性和正确性.     

形状记忆合金控制的圆筒式磁流变液无级传动

基于形状记忆合金热效应下的形状记忆特性和磁流变液的流变特性,介绍了形状记忆合金控制的磁流变液无级传动的工作原理;建立了能控制励磁线圈电流大小的形状记忆合金温控开关输出行程与温度、结构参数、材料参数、工作载荷等参数之间的关系式;基于Herschel-Bulkley模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的本构方程;建立了磁流变液无级传动的传递转矩与磁场参数、材料参数、尺寸参数和运动参数之间的关系式。研究结果表明：形状记忆合金温控开关的输出行程随温度的变化而变化,磁流变液无级传动的传递转矩随外加磁场的增大而增大,输出转速能根据来自散热器气流温度的高低实现连续调整。     

腿部康复装置传动设计与仿真分析

为解决患者久卧病床不能下地行走及老年人腿部康复训练等问题,对油压式腿部康复装置进行设计,并提出两种用于实现腿部康复训练的传动方案。通过对曲柄滑块机构和摇杆滑块机构主要构件进行运动分析,确定主要技术参数,同时对其构件的位移、速度和加速度对比分析,确定摇杆滑块机构为该康复装备的传动机构。最后运用Solid Works建立该腿部康复装置三维装配模型,并对其进行仿真分析。结果表明,所设计的油压式腿部康复装置能实现预期运动目的并满足康复训练要求。     

磁流变技术与磁流变阻尼器件

磁流变材料由悬浮于载体液中的磁化微粒和稳定剂构成,是一种智能材料,在工程上有较大的应用前景。本文简要介绍了磁流变效应的机理及磁流变体的特性,阐述磁流变器件的工作原理,归纳了磁流变技术在工程中的一些应用,展望了磁流变技术的应用前景。