雙平板式磁流變液離合器的研究設(shè)計.pdf

1、磁流變液是一種新型智能材料，在一定強(qiáng)度的外加磁場作用下其流變特性會發(fā)生劇變，表觀粘度在瞬間增加幾個數(shù)量級，成“固化”狀態(tài)；而在無磁場作用的狀況下表現(xiàn)為一般牛頓流體的流動特性；并且通過對外加磁場的控制，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，依靠外加磁場作用下磁流變液產(chǎn)生的剪切屈服應(yīng)力來傳遞扭矩。當(dāng)沒有磁場作用時，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，離合器處于斷開狀態(tài)；當(dāng)施加一定強(qiáng)度的磁場后，磁流變液中的磁性顆粒沿著磁場呈鏈狀分布，當(dāng)離合器兩側(cè)存在轉(zhuǎn)速差，就會切割磁鏈，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，可以通過控制磁場的強(qiáng)度來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)簡單、易于控制、能耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先對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；然后對磁流變傳動器件的傳力方式進(jìn)行比較討論，確定了雙平板式（又稱作圓盤式）作為本論文的設(shè)計形式；接著對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Bingham方程對離合器的力矩傳遞形式建立了數(shù)學(xué)