圆盘式磁流变离合器特性分析

磁流变离合器是通过磁流变液的剪切应力传递转矩的器件.介绍了一种园盘式磁流变离合器的工作原理,用Bingham 模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变特性,基于Navior-Stokes方程,分析了磁流变液在两圆盘间的流动,得到了离合器传递的转矩和输出角速度的方程,为离合器的设计奠定了理论基础.研究结果表明:离合器传递的转矩和输出角速度可由外加磁场连续控制.     

楔槽式磁流变液离合器探究

通过对影响磁流变液离合器传递转矩大小的因素进行分析,在盘式磁流变液离合器基础上提出一种楔槽式磁流变液离合器的新结构形式,并用有限元的方法推导两者的力矩传递数学模型,通过计算比较两者传递力矩的大小,得出楔槽式磁流变液离合器能传递较大转矩的结论.     

圆筒式磁流变液离合器设计的理论研究

理论研究了一种圆筒式磁流变液离合器的结构设计.基于Bingham模型描述了磁流变液的本构方程,分析了磁流变液离合器的工作原理;建立了圆筒式磁流变液离合器传递转矩与输出转速的计算模型,并导出了其设计计算公式;利用导出的设计计算公式,选用两种磁流变液材料,设计计算了两种圆筒式磁流变液车用风扇离合器的结构参数.理论研究表明,磁流变液离合器的传递转矩和输出转速都可通过改变磁流变液工作间隙中的磁场强度加以调控;所选择的磁流变液的性能对离合器的结构参数起决定性作用.     

基于挤压-剪切模式的高转矩磁流变离合器设计与实验

本文设计了一种基于挤压-剪切混合模式磁流变离合器,建立了用于测试其传动性能的实验装置。首先,介绍了磁流变离合器的工作原理;接着,利用ANSYS有限元仿真分析软件分析了磁路的磁感应强度分布特性;最后,搭建了磁流变离合器的传动性能实验测试装置,测试了磁流变离合器的静态传动性能和动态响应特性。实验结果表明:转速对磁流变离合器的转矩影响不明显,而电流和挤压应力对磁流变离合器转矩的影响比较大,转矩随电流及挤压应力的增加而增加;在1.0A的电流和40r/min的转速下,挤压应力为150kPa时,挤剪式磁流变离合器的转矩可达到146Nm,比剪切模式下的磁流变离合器转矩提高了约6.6倍;响应时间常数先随电流(电流小于0.6A)的增加而减小,而后受电流影响不明显;响应时间随挤压应力和转速的增加而下降;总体接合响应时间在77ms以内。所研制的基于挤压-剪切混合模式的磁流变离合器传动性能良好,控制灵敏。     

磁流变液离合器离心力特性研究

介绍了磁流变液离合器的工作原理,分析了离心力对转矩的影响,推出了磁流变液离合器传递力矩的方程,为磁流变液离合器的设计提供理论依据.     

磁流变离合器及恒矩器的研究

磁流变离合器(MagnetorheologicalfluidsClutch,MRC)是一种利用小电流实现控制的新型离合器,磁流变恒矩器(MagnetorheologicalfluidsTorque converter,MRT)是通过与转矩成线性关系的励磁电流来控制输出转矩大小的控制器,它们在伺服机构、仪表和小型机械上具有广阔的应用前景。针对筒式MRC和MRT,采用Bingham模型进行了线圈电流和输出转矩的计算,对样机磁路结构进行了电磁场有限元仿真分析。通过样机的实验证明,这种新型离合器及恒矩器能传递较大的转矩,具有很好的应用前景。     

圆盘型磁流变调速风扇离合器的设计与分析

磁流变液是一种新型智能材料,其屈服强度在外加磁场作用下可在毫秒量级内发生变化,利用磁流变液剪切应力可以进行动力的传递。将磁流变液用于发动机冷却系风扇离合器的设计中,在理论上分析了盘式磁流变液调速风扇离合器的工作机理,应用Bingham模型来描述磁流变液的本构方程,建立了离合器的输出转矩与转速的计算模型．导出了离合器基本几何参数的工程设计计算公式,为盘式磁流变风扇离合器的设计提供了理论依据。     

考虑离心挤压的磁流变离合器传动性能研究

介绍了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的工作原理,基于Bingham模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的流变特性,考虑到圆盘旋转过程中磁流变液在离心力的作用下会对圆筒中磁流变液产生挤压强化效应,建立了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的传递转矩方程,分析了磁场强度对传动性能的影响,并通过有限元仿真了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的磁感应强度分布情况。研究结果表明:在考虑离心挤压情况下圆筒式磁流变传动装置的传动性能提升了13.23%,磁流变离合器的传递转矩随外加磁场增大而增大。     

圆盘式磁流变调速风扇离合器的理论研究

应用B ingham模型来描述磁流变液的本构方程,在理论上分析了盘式磁流变液风扇离合器的调速机理;建立了离合器传递转矩与输出转速的计算模型,并导出了设计计算公式;讨论了动态响应特性、功率损失特性、传递的转矩及调速范围与离合器结构参数等因素的关系。结果表明:影响离合器动态品质的主要因素为其结构参数,减小从动盘的转动惯量可以改善系统的动态特性;离合器的调速范围主要由工作间隙和磁流变液零场粘度决定,减小磁流变液零场粘度和适当增大工作间隙可以减小粘性功率损失,提高效率。     

车用磁流变离合器磁路设计研究

离合器是保证汽车平稳起步、换挡平顺和防止传动系统过载的关键部件,为改善车辆传动系统的离合器特性,通过分析载重汽车离合器的传动系统模型,利用磁流变液体可控、在外加磁场作用下产生剪切应力传递转矩的特性,建立了磁流变离合器的传递转矩模型、设计了离合器的磁路结构,并应用ANSYS软件仿真分析了不同励磁电流下磁路的磁力线和磁感应强度,仿真结果表明,通过改变励磁电流,磁流变离合器在外加磁场作用下可以实现动力和运动的传递,该研究为离合器的设计和控制提供了理论依据。     

对磁流变抛光技术中磁场的分析

本文对磁流变抛光(magnetorheological finishing)过程中所采用的梯度磁场,以及磁流变抛光液（MRP fluid）中的磁性颗粒在磁场中的受力情况进行了分析,进而证明了该磁场满足磁流变抛光的要求。最后以实验对其进行了验证。     

基于Matlab/Simulink的车用磁流变液制动器设计与仿真

设计了一种汽车轮内叶轮式磁流变液制动器,根据磁流变液在强磁场下的流变特性,推导出该制动器的制动力矩计算方法,并在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,分析了制动器结构参数对制动力矩的影响。所设计的汽车磁流变液制动器能够满足一般小型汽车的制动力矩需求。     

磁流变液响应时间检测方法及装置研究

磁流变液的响应时间是一个关键指标,关系到磁流变智能执行器的实时可控性能。 然而,MRF 的动态响应面临从电 流、磁场强度及剪切应力等多参数耦合中解耦的难题。 本文提出基于偏置正弦激励电流的相位检测法,通过施加偏置正弦电流 激励正弦磁通密度,由扭矩与磁场相位差获得 MRF 响应时间,无需面临阶跃响应中的复杂解耦问题。 此外,本文通过关键机械 参数设计,突破商用流变仪的剪切率限制,实现了最高 3 000 s -1 下的响应时间测量。 基于此,本文设计和制作了一套 MRF 响应 时间检测装置,分析了装配偏心和磁场探针位置引起的误差;测得多种样品在 1~ 3 A 振幅电流下的响应时间为 23 ~ 140 ms,并 发现响应时间随 MRF 浓度增大而先减小再延长,且与外部磁场强度呈负相关。     

旋转式磁流变测试仪的设计与研究

由于磁流变液的应用前景广阔,而市场上磁流变液性能测试系统相对短缺,为了更好地促进磁流变液的工程应用,有必要研究磁流变液的性能测试仪.通过理论计算和实验验证的方法,设计了一种磁流变旋转式测试仪,用实测的办法验证了磁场理论计算的正确性.测试表明,当电流为1.6A时磁场达到0.5582T,MRF4的剪切应力达到70.12KPa,当电流为1.4A,磁场为0.5483T,剪切屈服强度51.6KPa.     

电热形状记忆合金与磁流变联合传动性能研究

针对单一的磁流变传动传递转矩较小的缺点,提出了一种电热形状记忆合金与磁流变联合传动方法,可以提高传动装置传递的转矩。基于形状记忆合金的热效应特性,建立了电热形状记忆合金弹簧挤压力与温度的关系;利用Maxwell软件,对磁场进行有限元分析,得到了不同电流下圆盘工作间隙中的磁场强度沿半径的分布情况;基于磁流变液的磁流变特性,建立了磁流变传递的转矩与磁场强度、半径等参数的关系;基于形状记忆合金弹簧的挤压特性,建立了摩擦转矩与挤压力、半径等参数的关系式。研究结果表明,电热形状记忆合金弹簧的挤压力产生的摩擦转矩随温度的升高而增大;磁场强度沿半径的增大而增强;电热形状记忆合金与磁流变联合传递的转矩比单一磁流变传递的转矩提升了53.8%。     

圆筒式磁流变制动器的设计

应用Bingham模型描述强磁场作用下磁流变液的流变特性，并以此为基础分析了圆筒式磁流变液制动器的工作机理，建立了制动力矩的工程计算模型，根据磁流变制动器的特点，导出了制动器设计中主要几何参数的理论计算公式，并对制动器设计中的有关问题进行了初步分析。     

磁流变抛光磁路的结构设计及有限元仿真

合理的磁路结构及磁场强度是决定磁流变抛光效果的关键所在。根据磁流变抛光要求设计了电磁铁磁路结构,建立了磁路结构和磁场强度分析模型。通过静态磁路理论和标量磁位分析,获得了相应磁路结构的磁场强度分布状况,并采用有限元分析软件ANSYS进行仿真,进而验证了磁路结构对磁流变抛光工艺的适应性和有效性。     

磁流变抛光的确定量加工模型与影响因素

根据抛光区内的受力分析，建立了磁流变超精密抛光的确定量加工模型，并通过工艺实验予以证明。研究了磁流液在磁场作用下的成核特点，分析了各工艺参数对磁流变抛光的材料去除率及表面粗糙度的影响规律。     

Analysis of magnetorheological abrasive flow finishing (MRAFF) process

A new precision finishing process called magnetorheological abrasive flow finishing (MRAFF), which is basically a combination of abrasive flow machining (AFM) and magnetorheological finishing (MRF), has been developed for nano-finishing of parts even with complicated geometry for a wide range of industrial applications. In this paper microstructure of the mixture of magnetic and abrasive particles in magnetorheological polishing fluid (MRPF) has been proposed, and normal force on the abrasive particles is calculated from the applied magnetic field. A model for the prediction of material removal and surface roughness achieved has also been presented. And, finally theoretical results are compared with the experimental data available in the literature, and they are found to agree well.