具有楔形间隙的圆筒式磁流变液离合器传动性能研究

针对传统的圆筒式磁流变液传动装置存在轴向长度过长且传递转矩较小的问题,提出一种具有楔形间隙的圆筒式磁流变液离合器。运用有限元法对装置进行磁场仿真,在相同输入电流下,分析不同截面下不同间隙厚度的磁场分布,得出磁流变液的剪切屈服应力。根据传动装置的结构特点和Bingham模型理论,基于计算流体动力学对楔形间隙内流场的速度、压力、黏度及剪切应力分布进行分析,得到传递转矩随结构和转速的变化。研究结果表明,磁流变液间隙差越大,该楔形间隙提供的转矩越大;同时,磁流变液在挤压强化后,剪切屈服应力显著增加;在磁感应强度为0.55 T,初始屈服应力为30 kPa的条件下,同转速60 rad/s下相较于传统圆筒式磁流变液离合器,传递转矩提升了约1.12倍。     

磁流变液离合器离心力特性研究

以圆盘式磁流变液离合器为例,介绍了磁流变液离合器的工作原理,用Bingham模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变特性;对离心力进行模型描述,由于离心力的作用引入无量纲的特性参数,分析了特性参数与其它变量间的关系,在此基础上分析了不同变量参数对磁流变液稳定性的影响;建立了磁流变液离合器转矩与体积分数分布曲线斜率关系的数学模型,指出提高输出转矩的方法,为磁流变液离合器的设计提供理论参考.     

磁流变液特性分析及实验研究

介绍了磁流变液这种智能材料的组成、特性及流变机理,综合分析和比较了磁流变液的几种本构模型.通过实验,对磁流变液的粘度特性和在磁场作用下的屈服应力进行了深入的研究.作为基础性研究,这些方面对磁流变液的工程应用有实际的参考价值.     

球磨时间对磁流变液性能的影响

采用球磨机球磨分散的方法制备磁流变液,着重考察了球磨分散时间对其性能的影响。利用旋转粘度计和自然沉降法对磁流变液的粘度、流变性能和沉降稳定性进行了测试。用扫描电子显微镜观察了磁性颗粒的表面形貌,分析了球磨时间影响磁流变液性能的机理。研究发现,随着球磨时间的延长,磁流变液的粘度表现出先减小后增大的趋势,其沉降稳定性与其粘度呈反比关系,即粘度大的则沉降速率慢,粘度小的则沉降速率快。在有场条件下,磁流变液所获得的剪切应力与其球磨时间有一定的对应关系,球磨时间较短的则获得的剪切应力较大,球磨时间较长的所获得的剪切应力较小。     

KDP晶体抛光用油基磁流变液的设计和性能

研究了不同酯类的流变性能以及它们与磷酸二氢钾(KDP)晶体的相容性,设计并制备了基于不同酯类的几种油基磁流变液,研究了制备的油基磁流变液的流变性能.结果表明,癸酸甲酯、月桂酸甲酯等酯类因具有适当的物理化学性质、较低的粘度水平、与KDP晶体的良好相容性而可用作KDP晶体磁流变抛光的基液;采用微米级软磁羰基铁粉与这些酯类制...     

表面改性对磁流变液稳定性和磁流变性能的影响

分别以CH-1D超分散剂和油酸为表面改性剂,以羰基铁粉为磁性颗粒,制备了硅油基磁流变液.通过沉降率和磁致剪切应力的测试,比较了磁性颗粒表面改性对磁流变液磁流变性能及沉降稳定性的影响.在磁性颗粒含量及制备工艺相同的情况下,发现以CH-1D超分散剂为表面改性剂制备的磁流变液的磁流变性能和沉降稳定性均明显优于以油酸为表面改性剂的磁流变液.     

基于有铁芯定子的盘式发电机的性能分析

对市场目前广泛使用的盘式发电机进行改进,用导磁率大的硅钢片代替传统树脂,以增加导磁率,解决磁通利用率小的问题,从而提高磁通量利用率和电机功率电压.对改进后的电机进行磁路分析并使用 ANASYS有限元分析法进行仿真,仿真结果与原型机试验结果对比,其误差在可接受范围内,说明试验结果正确可靠,为后续盘式发电机分析提供参考和借鉴。     

磁流变液阻尼器的电流驱动器设计与实验测试

针对汽车磁流变液阻尼器的应用环境,结合磁流变液阻尼器的阻抗特性和励磁要求,建立了励磁电流源分析模型,并进行了计算机仿真研究。在选择合理的电路参数的基础上,构建了实际的电路系统,研究了其动态特性,进行了一系列的实验。实验表明,驱动电流源是线性可控的,输出励磁电流在0~4A内连续可调,在单位阶跃输入条件下,研制的电流源上升响应时间和下降响应时间均小于3.0ms。     

高性能盘式永磁电动机的设计分析

主要介绍高性能盘式永磁电动机的结构设计、电枢绕组设计和磁路设计。电机的主体外形呈圆柱体形状,两侧的端盖上粘贴有多对极扇形的永磁体,转子电枢绕组按一定规则排列而成圆盘的形状,电枢绕组的有效部分导体沿径向呈现辐射状形态分布,电机有功率密度高、结构紧凑、尺寸小、成本低等优点。     

用不同载液制备的磁流变液及其性能

分别选择二甲基硅油、矿物油350N和合成基础油PAO10为载液制备磁流变液样品。用扫描电镜观察制备前、后磁性颗粒的微观结构。对三组样品的传动性能(沉降稳定性、零场粘度和剪切屈服应力)进行了测试和讨论。结果表明,磁流变液样品MRF-2、MRF-3的沉降速率均小于20%,励磁电流为2 A时,剪切屈服应力高于27 k Pa,具有较好的综合性能,满足传动用磁流变液的要求。     

位移自感应振动能量采集型磁流变阻尼器结构设计及自感应性能分析

针对常规磁流变阻尼器功能单一且能量采集效率低下的不足,提出并设计了一种集阻尼力可控、位移自感应和振动能量采集多功能于一体的位移自感应振动能量采集型磁流变阻尼器。介绍了所设计的阻尼器工作原理及位移自感应工作特性。采用ANSYS有限元仿真软件对处于不同工作位置的位移自感应装置进行电磁耦合仿真,得到自感应电压随活塞头相对位置的分布关系。加工制造出样机并搭建实验测试系统,测试分析了该磁流变阻尼器的动态位移自感应性能。测试结果表明:自感应电压幅值随着位移激励幅值的增大而线性增大,且其线性灵敏度达到54.37 mV/mm。     

水基磁流变液的制备和性能

采用共溶胶-凝胶法对微米羰基铁粉进行了包覆和接枝的改性处理,以制备具有高稳定性的水基磁流变液,用于硅酸盐玻璃的磁流变抛光。对复合羰基铁粉的显微特征、磁性能、在水性体系中的抗氧化性能和水基磁流变液的零场粘度、磁致剪切强度等进行了分析和研究。结果表明,获得的复合羰基铁粉具有核-壳复合结构和亲水性表面基团,其磁性能与改性前相比无明显变化,但复合羰基铁粉在水性体系中的抗氧化性能显著提高;制得的水基磁流变液在无磁场作用时为具有触变性和剪切稀化特征的非牛顿型流体,其剪切稀化指数n=0.144,在剪切率为10s-1时零场粘度约为250mPa.s,其磁致剪切强度在磁感应强度为0.5T时可达到40kPa以上。     

基于宾汉模型的磁流变液联轴器工作转矩预测

针对一种旋转圆筒式磁流变液联轴器,提出了用于预测磁流变液联轴器工作转矩的修正宾汉模型。在该宾汉模型中采用磁流变液联轴器主动转筒和从动转筒之间的转速比n作为宾汉模型的输入参数,并采用指数模型描述磁致库仑阻尼力矩。实验结果表明,当线圈电流恒定时,在负载由小-大-小变化过程中,不同初始转速下的转矩-转速比曲线基本重合,且在负载正向增大和反向减小过程中,磁流变液联轴器工作转矩变化曲线基本重合,未形成滞环。当转速比较小(n1.3)时,磁流变液工作转矩随负载增大急剧增大;当转速比较大时(n1.3),工作转矩随负载增大增速减缓,其变化曲线斜率均为0.05,整个转矩-转速比变化曲线与磁流变液联轴器宾汉模型完全吻合,利用磁流变液联轴器力矩宾汉模型可以预测和确定其工作转矩。     

纳米Fe3O4加入量对磁流变液性能的影响

磁流变液的沉降稳定性是困扰其应用的难题,本研究通过加入纳米Fe3O4来改善磁流变液的稳定性。首先采用共沉淀法制备平均粒径为10nm的Fe3O4磁性粒子,将其掺入到羰基铁磁流变液中,研究其掺入比例对磁流变液稳定性和零磁场粘度的影响。通过对样品的SEM和TEM分析以及实验观察,发现纳米Fe3O4粒子的加入可以增强磁流变液中羰基铁粒子在载液中的分散效果,从而改善磁流变液的沉降稳定性。     

提高电池锌筒挤压模具性能的研究

近年来,随着锌锰电池从"低汞低铅低镉"向"无汞无铅无镉"的升级换代,针对电池锌筒挤压模具存在的问题和不足,经理论分析研究及相关实验,通过改进模具结构、优选模具材料、完善热处理及离子氮化工艺和过盈配合等方法,冲棒使用寿命达16万次/只以上,活塞垫头30万次/套以上,并解决了凹模合金脱套等问题。     

基于磁流变阻尼器的假肢设计及轨迹跟踪特性

针对当前假肢存在的阻尼固定、结构复杂及成本较高等问题,提出一种以磁流变阻尼器为执行元件的假肢.首先对假肢进行结构设计,并建立其动力学模型.针对膝关节阻尼性能需求,对磁流变阻尼器进行结构设计.搭建磁流变阻尼器动力性能试验台,对加工的磁流变阻尼器进行动力性能测试.为准确表征磁流变阻尼器的动力性能,基于可调Sigmoid模型...     

磁流变液夹层梁振动特性的理论分析与实验研究

应用能量法对含磁流变液(MRF)的简支梁在不同磁场作用下的振动特性进行了理论研究,并用实验验证了理论结果。结果表明,理论分析与实验结果吻合较好。随着磁场强度的增高,结构的固有频率和损耗因子增大,说明磁流变液在外加磁场的作用下对夹层梁有显著的抑振作用。     

油膜调速离合器(HVD)传动副设计方法的研究

油膜调速离合器(HVD)因其无级调速和高效节能等性能优势已广泛应用于热力发电等众多工业领域。传统HVD技术借用普通湿式离合器的设计方法对HVD传动副进行设计,实践证明其无法完全满足实际工程需要。对此,结合理论分析和试验,从负载、材料、尺寸、油槽形式、热平衡校核等各方面,对HVD传动副的设计方法和计算公式进行研究,研制的传动副完全能够满足工程实际的需要,已得到大量应用。