雙平板式磁流變液離合器的研究設(shè)計(jì).pdf

1、磁流變液是一種新型智能材料，在一定強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)作用下其流變特性會(huì)發(fā)生劇變，表觀粘度在瞬間增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，成“固化”狀態(tài)；而在無(wú)磁場(chǎng)作用的狀況下表現(xiàn)為一般牛頓流體的流動(dòng)特性；并且通過(guò)對(duì)外加磁場(chǎng)的控制，磁流變液的“固化”反應(yīng)是連續(xù)、可逆的。因此，憑借其反應(yīng)迅速、連續(xù)、可逆而且方便與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合進(jìn)行控制的特性，磁流變液已經(jīng)成為智能材料發(fā)展的一個(gè)主要方向，是當(dāng)今世界智能材料與機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)之一。
　　磁流變液離合器是一種依托于磁流變液

2、材料“固化”特性的機(jī)械裝置，依靠外加磁場(chǎng)作用下磁流變液產(chǎn)生的剪切屈服應(yīng)力來(lái)傳遞扭矩。當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)作用時(shí)，磁流變液表現(xiàn)為一般牛頓流體，只傳遞一般液體粘性阻力產(chǎn)生的扭矩，離合器處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)施加一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)后，磁流變液中的磁性顆粒沿著磁場(chǎng)呈鏈狀分布，當(dāng)離合器兩側(cè)存在轉(zhuǎn)速差，就會(huì)切割磁鏈，從而產(chǎn)生較大的剪切屈服應(yīng)力，能夠傳遞足夠大的扭矩使得離合器正常工作。由于磁流變液本身的特性，可以通過(guò)控制磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)控制傳遞的剪切扭矩。所以磁流變液離合器

3、具有傳遞扭矩穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制、能耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先對(duì)磁流變液材料的特性以及現(xiàn)階段的某些應(yīng)用作一些介紹，接著對(duì)磁流變液性能機(jī)理進(jìn)行分析，比較多種磁流變液的制備方法，最后選定了符合要求的磁流變液并確定了其本構(gòu)關(guān)系；然后對(duì)磁流變傳動(dòng)器件的傳力方式進(jìn)行比較討論，確定了雙平板式（又稱(chēng)作圓盤(pán)式）作為本論文的設(shè)計(jì)形式；接著對(duì)雙平板式磁流變液離合器傳遞力矩構(gòu)成進(jìn)行分析，通過(guò)Bingham方程對(duì)離合器的力矩傳遞形式建立了數(shù)學(xué)