基于磁流變技術(shù)的離合器設(shè)計(jì)、控制及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、風(fēng)扇是發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻適度、工況溫度穩(wěn)定起著重要的作用。目前風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)存在兩方面的問(wèn)題：一方面，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式(主軸驅(qū)動(dòng)式)不能實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)連續(xù)的調(diào)整，易造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率無(wú)謂損耗、冷卻過(guò)度等后果；另一方面可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)方式(液壓調(diào)速式、電機(jī)驅(qū)動(dòng)式)又使系統(tǒng)變得復(fù)雜。磁流變離合器以磁流變液為傳動(dòng)介質(zhì)，具有輸出轉(zhuǎn)速可調(diào)、響應(yīng)快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，為解決風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)問(wèn)題提供了新途徑。 本文從理論分析出發(fā)，以

2、仿真、實(shí)驗(yàn)為手段對(duì)磁流變離合器在風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用展開(kāi)研究，主要有以下幾方面內(nèi)容： (1)比較分析了水冷系統(tǒng)中常用風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)；總結(jié)了風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；提出了將磁流變離合器應(yīng)用于風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)意義。 (2)研究了磁流變液的流變特性和力學(xué)特性；基于磁流變液的Bingham模型和不可壓縮粘性流體的N-S方程建立了圓盤式和圓柱式磁流變離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞模型，推導(dǎo)出計(jì)算公式，提供了設(shè)計(jì)依據(jù)，分析了設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩的影響

3、；根據(jù)磁路設(shè)計(jì)理論，提出了磁流變離合器磁路設(shè)計(jì)的兩種方法，采用Ansys軟件進(jìn)行了數(shù)值分析，驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果的正確性。 (3)結(jié)合熱傳導(dǎo)理論建立了磁流變離合器控制系統(tǒng)的仿真模型；在Matlab環(huán)境下仿真了雙位控制、PD控制、模糊控制三種常用溫控策略，根據(jù)仿真結(jié)果分析并評(píng)價(jià)了這三種控制策略；以89S51單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路，編寫了控制軟件。 (4)設(shè)計(jì)加工了圓盤式磁流變離合器的實(shí)驗(yàn)樣品，構(gòu)建了基于DSP