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基于挤压-剪切模式的高转矩磁流变离合器设计与实验

发布时间:2018-12-27 10:51
【摘要】:本文设计了一种基于挤压-剪切混合模式磁流变离合器,建立了用于测试其传动性能的实验装置。首先,介绍了磁流变离合器的工作原理;接着,利用ANSYS有限元仿真分析软件分析了磁路的磁感应强度分布特性;最后,搭建了磁流变离合器的传动性能实验测试装置,测试了磁流变离合器的静态传动性能和动态响应特性。实验结果表明:转速对磁流变离合器的转矩影响不明显,而电流和挤压应力对磁流变离合器转矩的影响比较大,转矩随电流及挤压应力的增加而增加;在1.0A的电流和40r/min的转速下,挤压应力为150kPa时,挤剪式磁流变离合器的转矩可达到146Nm,比剪切模式下的磁流变离合器转矩提高了约6.6倍;响应时间常数先随电流(电流小于0.6A)的增加而减小,而后受电流影响不明显;响应时间随挤压应力和转速的增加而下降;总体接合响应时间在77ms以内。所研制的基于挤压-剪切混合模式的磁流变离合器传动性能良好,控制灵敏。
[Abstract]:In this paper, a magneto-rheological clutch based on extrusion-shear hybrid mode is designed, and an experimental device for testing its transmission performance is established. Firstly, the principle of magnetorheological clutch is introduced, and then the magnetic induction intensity distribution of magnetic circuit is analyzed by ANSYS finite element simulation analysis software. Finally, an experimental test device for the transmission performance of the magnetorheological clutch is built, and the static transmission performance and dynamic response characteristics of the MRF clutch are tested. The experimental results show that the effect of rotational speed on the torque of MRF clutch is not obvious, while the effect of current and extrusion stress on the torque of MRF clutch is relatively large, and the torque increases with the increase of current and extrusion stress. At the current of 1.0A and the rotational speed of 40r/min, the torque of the extrusion-shear magnetorheological clutch can reach 146Nm when the extrusion stress is 150kPa, which is about 6.6 times higher than that of the magneto-rheological clutch in shear mode. The response time constant first decreases with the increase of current (current < 0.6A), and then is not affected by the current obviously; the response time decreases with the increase of extrusion stress and rotational speed; the overall bonding response time is within 77ms. The developed magnetorheological clutch based on extrusion-shear hybrid mode has good drive performance and control sensitivity.
【作者单位】: 浙江师范大学工学院;浙江飞亚电梯有限公司技术部;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.51205367) 浙江省科技计划资助项目(No.2014C31090) 浙江省自然基金项目(No.LY15E050009,No.LY14E050006) 浙江省博士后资助项目(No.BSH1302017)
【分类号】:TH133.4

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本文编号:2392956

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