基于磁流變原理的旋轉(zhuǎn)件加載裝置研究.pdf

1、磁流變液(Magnetorheological Fluids，簡稱MRF)是一種智能材料，其流變特性可以在外加磁場作用下發(fā)生巨大變化，且這種變化連續(xù)、可逆、可控。在無外加磁場作用時(shí)，其表現(xiàn)出流動性好、粘度低的牛頓流體特性；當(dāng)有外加磁場作用時(shí)，其表觀粘度在毫秒級時(shí)間內(nèi)變化出流動性低、粘度高的Bingham流體特性?；谶@一特性開發(fā)的磁流變液加載裝置結(jié)構(gòu)簡單、加載平穩(wěn)、體積小、能耗低、響應(yīng)快，在工程應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛的前景。
　　本文設(shè)

2、計(jì)的磁流變液加載裝置是通過改變磁流變液的剪切屈服強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)加載力矩的改變，剪切屈服強(qiáng)度的大小可由外加磁場的變化來控制。本文在分析了國內(nèi)外對磁流變液材料及其應(yīng)用研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)方法對圓盤剪切式磁流變液加載裝置進(jìn)行了分析，建立了盤式加載裝置的加載力矩方程，闡述了盤式加載裝置的設(shè)計(jì)過程和實(shí)驗(yàn)方法，對磁流變效應(yīng)的可逆性進(jìn)行了驗(yàn)證，為擴(kuò)展磁流變材料工程應(yīng)用領(lǐng)域提供了依據(jù)。本文的主要研究工作如下：
　　1)回顧了磁流變液在工程領(lǐng)域

3、中的應(yīng)用，對磁流變液技術(shù)目前存在的一些問題進(jìn)行簡單闡述，介紹磁流變液的組成成分及各成分的作用，研究磁流變液的分類、磁流變效應(yīng)、流變特征、流變機(jī)理，分析磁流變效應(yīng)的影響因素。
　　2)對磁流變液加載裝置進(jìn)行理論分析，研究磁流變液加載裝置的特點(diǎn)及工作模式并對每一工作模式進(jìn)行詳細(xì)介紹，研究磁流變液加載裝置的工作形式并對每一工作形式進(jìn)行介紹，對加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磁路進(jìn)行設(shè)計(jì)，對圓盤剪切式磁流變液加載裝置進(jìn)行分析，基于Bingham模型研究圓盤

4、式加載裝置的工作原理、建立圓盤式加載裝置加載力矩的計(jì)算公式，分析加載力矩的影響因素以及與各影響因素之間的關(guān)系，為加載裝置的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　3)對磁流變液加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹磁流變液加載裝置的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，對加載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的密封裝置、軸承、鍵、螺栓以及轉(zhuǎn)軸等主要裝置或部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。
　　4)對磁流變液加載系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺架的搭建進(jìn)行介紹，介紹加載系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)、電力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和作用，對磁流變液加載裝置執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)