筒式磁流變離合器的結構設計及實驗研究.pdf

1、磁流變液(MRF)被認為是未來最具前途的智能材料之一。它在無外加磁場作用時呈現(xiàn)牛頓流體的流動特性，然而在強磁場作用下，其表觀粘度可在毫秒級的短時間內增加幾個數(shù)量級以上，并呈現(xiàn)類似固體的力學性質，而且粘度的變化是連續(xù)、可逆的，一旦去掉磁場后，又變成可以流動的液體。
　　磁流變液離合器是一種依托于磁流變液材料“固化”特性的機械裝置，依靠外加磁場作用下磁流變液產(chǎn)生的剪切屈服應力來傳遞扭矩。當有一個外加磁場作用時，磁流變液中的極性粒子馬上

2、被極化并沿著磁力線方向成鏈狀分布。這種鏈狀結構就使磁流變液的剪切應力增大，表現(xiàn)出塑性體的特性，因此離合器就可以傳遞一定的力矩。由于輸出力矩的大小可以通過調節(jié)磁場強度的大小來控制，從而實現(xiàn)主動構件與從動構件的平穩(wěn)接合，因此磁流變液離合器在工程上有著廣闊的應用前景。
　　本文研究了磁流變液的流變特性和力學特性；基于磁流變液的Bingham模型和不可壓縮粘性流體的navior-stokes方程建立了圓盤式和圓筒式磁流變離合器的轉矩傳遞模

3、型，推導出計算公式，提供了設計依據(jù)，分析了設計參數(shù)對輸出轉矩的影響;根據(jù)磁路設計理論，提出了磁流變離合器磁路設計的方法，采用Ansys軟件進行了有限元數(shù)值分析，然后不斷改進設計達到一個最優(yōu)結果，其結構的特點是在連接處增加了導磁環(huán)結構，這個結構使磁路得到進一步優(yōu)化，并且在密封上采用雙層密封的形式，在完成設計后進行機械加工，按設計要求制作實物。對制造出的磁流變液離合器進行扭轉實驗，實驗證明磁流變液基于磁場強度的改變可以傳遞不同的轉矩，并對其