磁流变液制动器轴向挤压制动转矩控制技术研究
发布时间：2021-08-13 20:08
磁流变液制动器（Magnetorheological fluid brake,MRF brake）是以磁流变液为工作介质,利用其流变特性开发的新型制动器。这种制动器具有结构简单、反应迅速、制动转矩可由外加磁场连续控制等优点,使其在工程领域具有广泛的应用前景。针对目前磁流变液制动器制动转矩较小、控制较复杂等问题,本文开展了如下几个方面的研究:（1）介绍了磁流变液制动器设计的基本理论,确定了磁流变液制动器的工作模式、结构形式和励磁线圈的安装方式,建立了磁流变液制动器制动转矩计算模型。针对增大制动转矩的要求,本文从磁畴理论和轴向挤压-剪切力学模型两了方面对磁流变液轴向挤压力学特性做了进一步分析,之后确定了该制动器主要零部件材料类型,最终设计了最大制动转矩为8N·m的可轴向挤压的磁流变液制动器,并对其主要参数、密封方式、挤压方式进行了详细分析与设计。（2）介绍了电磁场的基本理论,对所设计的磁流变液制动器进行了电磁场有限元仿真分析,并进行了实验测试;搭建了磁流变液制动器性能测试实验台,开展了零磁场空载特性、制动转矩调节特性、制动恒转矩特性、动态响应特性和轴向挤压特性实验研究。（3）根据磁流变液制...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁流变液的组成
性能和耐磨性能等。图 1-1 磁流变液的组成Figure 1-1 Composition of MRF磁流变液能够在极短的时间内迅速地以牛顿流体的特性转变为具有剪切屈服应力较高的黏磁滞塑性体，其流变特性随外加磁场的大小和频率具有显著和快速的变化，我们把这种现象称为磁流变液的流变效应，简称磁流变效应，如图 1-2 所示。
磁流变液的流变效应具有如下特点：（1）在没有外加磁场的条件下，磁流变液表现为流变特性良好的牛顿流体磁场作用下，磁流变液的粘度发生变化，由流动性良好的牛顿流体状态迅速类固体状态，并且这种粘度变化的现象是连续且可逆的。（2）从微观角度看，当磁流变液受到磁场作用时，流体中存在的磁性颗粒柱状的形式排列，这种行为发生迅速，一般为毫秒级。（3）磁流变液的剪切屈服应力随外加磁场的增大而增大，当磁流变液达到度时，其剪切屈服应力稳定于一固定值，不再随外加磁场的增大而增大。（4）磁流变液工作时能耗低，在较弱的磁场作用下可产生较大的剪切屈服应较大的可调范围。由于磁流变液具有响应速度快、变化过程可逆、工作剪切屈服应力调节范围，使得其在航空航天、建筑、汽车制造、精密加工、机电工程、医疗等领域泛的应用，且主要集中在磁流变液传动、制动、阻尼/减震、抛光和磁流变置。
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆盘式磁流变液制动器的设计与磁场仿真[J]. 张玉鲁,李兆松,梁彬. 汽车工程学报. 2018(01)
[2]圆槽盘式磁流变液制动器的设计研究[J]. 袁金福,王建文. 机械科学与技术. 2018(02)
[3]大扭矩多盘式磁流变液制动器的结构设计[J]. 张新华,张强,朱生辉. 工业控制计算机. 2016(08)
[4]圆盘式磁流变制动器磁饱和有限元分析[J]. 乔臻,黄金. 机械传动. 2016(05)
[5]基于磁流变技术的电梯辅助安全传动装置设计[J]. 郑祥盘,郭源帆,陈淑梅. 机械设计与制造. 2014(08)
[6]人工智能磁流变汽车智能制动技术研究[J]. 任芸丹,芮延年. 机械设计. 2014(03)
[7]车用磁流变液制动器的设计与磁路分析[J]. 王健,刘洲,王凯. 矿山机械. 2014(01)
[8]磁流变抛光机控制系统的研究[J]. 安永刚,陈智利. 科技信息. 2013(15)
[9]用于被动力觉再现的磁流变液制动器[J]. 朱静. 南京理工大学学报. 2011(06)
[10]高性能磁流变液悬浮相表面改性的研究[J]. 岳恩,唐龙,罗顺安,张平. 功能材料. 2011(08)
博士论文
[1]电动汽车磁流变液制动系统的研究与开发[D]. 马良旭.清华大学 2016
[2]磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究[D]. 王剑锋.吉林大学 2015
[3]汽车动力总成磁流变悬置优化设计及控制策略研究[D]. 邓召学.重庆大学 2015
[4]基于微结构的磁流变液力学性能研究[D]. 赵春伟.重庆大学 2014
[5]磁流变液制备及动力传动技术研究[D]. 陈飞.中国矿业大学 2013
[6]基于回转式磁流变液阻尼器的张力控制研究[D]. 胡利永.吉林大学 2010
[7]磁流变传动技术及器件的研究[D]. 蒋建东.重庆大学 2004
[8]磁流变体的力学机理研究[D]. 司鹄.重庆大学 2003
硕士论文
[1]大转矩磁流变挤压制动器设计及制动特性研究[D]. 任衍坤.中国矿业大学 2017
[2]基于磁流变阻尼器的汽车悬架半主动控制的研究[D]. 李仕游.西南交通大学 2015
[3]磁流变液挤压力学特性研究[D]. 陈庆庆.中国矿业大学 2014
[4]磁流变液挤—剪特性研究及其在离合器中的仿真应用[D]. 毕成.浙江工业大学 2013
[5]磁流变液ABS制动器结构研究与性能仿真[D]. 宋宇.东北林业大学 2011
[6]摆动气缸磁流变制动技术研究[D]. 陈新.南京理工大学 2009
[7]基于PLC的磁流变抛光机的控制研究[D]. 杜书娟.西安工业大学 2008
[8]磁流变抛光的关键技术研究[D]. 尤伟伟.国防科学技术大学 2004
[9]磁流变液制动器的设计与研究[D]. 华文林.武汉理工大学 2002
本文编号：3341061
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁流变液的组成
性能和耐磨性能等。图 1-1 磁流变液的组成Figure 1-1 Composition of MRF磁流变液能够在极短的时间内迅速地以牛顿流体的特性转变为具有剪切屈服应力较高的黏磁滞塑性体，其流变特性随外加磁场的大小和频率具有显著和快速的变化，我们把这种现象称为磁流变液的流变效应，简称磁流变效应，如图 1-2 所示。
磁流变液的流变效应具有如下特点：（1）在没有外加磁场的条件下，磁流变液表现为流变特性良好的牛顿流体磁场作用下，磁流变液的粘度发生变化，由流动性良好的牛顿流体状态迅速类固体状态，并且这种粘度变化的现象是连续且可逆的。（2）从微观角度看，当磁流变液受到磁场作用时，流体中存在的磁性颗粒柱状的形式排列，这种行为发生迅速，一般为毫秒级。（3）磁流变液的剪切屈服应力随外加磁场的增大而增大，当磁流变液达到度时，其剪切屈服应力稳定于一固定值，不再随外加磁场的增大而增大。（4）磁流变液工作时能耗低，在较弱的磁场作用下可产生较大的剪切屈服应较大的可调范围。由于磁流变液具有响应速度快、变化过程可逆、工作剪切屈服应力调节范围，使得其在航空航天、建筑、汽车制造、精密加工、机电工程、医疗等领域泛的应用，且主要集中在磁流变液传动、制动、阻尼/减震、抛光和磁流变置。
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆盘式磁流变液制动器的设计与磁场仿真[J]. 张玉鲁,李兆松,梁彬. 汽车工程学报. 2018(01)
[2]圆槽盘式磁流变液制动器的设计研究[J]. 袁金福,王建文. 机械科学与技术. 2018(02)
[3]大扭矩多盘式磁流变液制动器的结构设计[J]. 张新华,张强,朱生辉. 工业控制计算机. 2016(08)
[4]圆盘式磁流变制动器磁饱和有限元分析[J]. 乔臻,黄金. 机械传动. 2016(05)
[5]基于磁流变技术的电梯辅助安全传动装置设计[J]. 郑祥盘,郭源帆,陈淑梅. 机械设计与制造. 2014(08)
[6]人工智能磁流变汽车智能制动技术研究[J]. 任芸丹,芮延年. 机械设计. 2014(03)
[7]车用磁流变液制动器的设计与磁路分析[J]. 王健,刘洲,王凯. 矿山机械. 2014(01)
[8]磁流变抛光机控制系统的研究[J]. 安永刚,陈智利. 科技信息. 2013(15)
[9]用于被动力觉再现的磁流变液制动器[J]. 朱静. 南京理工大学学报. 2011(06)
[10]高性能磁流变液悬浮相表面改性的研究[J]. 岳恩,唐龙,罗顺安,张平. 功能材料. 2011(08)
博士论文
[1]电动汽车磁流变液制动系统的研究与开发[D]. 马良旭.清华大学 2016
[2]磁流变减振器结构优化及半主动悬架控制策略研究[D]. 王剑锋.吉林大学 2015
[3]汽车动力总成磁流变悬置优化设计及控制策略研究[D]. 邓召学.重庆大学 2015
[4]基于微结构的磁流变液力学性能研究[D]. 赵春伟.重庆大学 2014
[5]磁流变液制备及动力传动技术研究[D]. 陈飞.中国矿业大学 2013
[6]基于回转式磁流变液阻尼器的张力控制研究[D]. 胡利永.吉林大学 2010
[7]磁流变传动技术及器件的研究[D]. 蒋建东.重庆大学 2004
[8]磁流变体的力学机理研究[D]. 司鹄.重庆大学 2003
硕士论文
[1]大转矩磁流变挤压制动器设计及制动特性研究[D]. 任衍坤.中国矿业大学 2017
[2]基于磁流变阻尼器的汽车悬架半主动控制的研究[D]. 李仕游.西南交通大学 2015
[3]磁流变液挤压力学特性研究[D]. 陈庆庆.中国矿业大学 2014
[4]磁流变液挤—剪特性研究及其在离合器中的仿真应用[D]. 毕成.浙江工业大学 2013
[5]磁流变液ABS制动器结构研究与性能仿真[D]. 宋宇.东北林业大学 2011
[6]摆动气缸磁流变制动技术研究[D]. 陈新.南京理工大学 2009
[7]基于PLC的磁流变抛光机的控制研究[D]. 杜书娟.西安工业大学 2008
[8]磁流变抛光的关键技术研究[D]. 尤伟伟.国防科学技术大学 2004
[9]磁流变液制动器的设计与研究[D]. 华文林.武汉理工大学 2002
本文编号：3341061
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