本文關(guān)鍵詞：磁流變制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究

  更多相關(guān)文章： 磁流變制動(dòng)器 雙盤式 磁場(chǎng)分析 結(jié)構(gòu)參數(shù) 散熱

【摘要】：隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步,車輛日常行駛速度逐漸提高,對(duì)其制動(dòng)安全性的要求也不斷提升,而制動(dòng)安全性的高低完全取決于制動(dòng)器性能的好壞,同時(shí)由于汽車電子控制裝置的智能化程度日新月異,相關(guān)車用機(jī)械系統(tǒng)是否容易實(shí)現(xiàn)與智能化的集成也變得極其重要,磁流變制動(dòng)器因此應(yīng)運(yùn)而生。磁流變液是一種受外加磁場(chǎng)控制的新型智能材料,在外加強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下,磁流變液能在瞬間實(shí)現(xiàn)從自由流動(dòng)的液體到類固體的轉(zhuǎn)變,磁流變液特有的這種流變特性使其特別適用于制動(dòng)領(lǐng)域。通過對(duì)其勵(lì)磁電流的控制可以實(shí)現(xiàn)車輛連續(xù)、實(shí)時(shí)、快速、精確的制動(dòng),并且容易實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過程的自動(dòng)化與智能化。由于受磁流變液材料性能和應(yīng)用場(chǎng)合空間大小的限制,磁流變制動(dòng)器在用于大功率機(jī)械制動(dòng)時(shí)常常面臨制動(dòng)力矩不足的問題。本文旨在設(shè)計(jì)研究一種雙盤式磁流變制動(dòng)器,通過增大接觸面積來(lái)增大制動(dòng)力矩,以實(shí)現(xiàn)有限空間內(nèi)的大功率機(jī)械制動(dòng)。文章綜述了磁流變液材料研制的進(jìn)展及磁流變器件的應(yīng)用現(xiàn)狀,從宏觀和微觀兩個(gè)方面闡述了磁流變效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理,介紹了磁流變液的組成成分和工作模式。以力學(xué)性能為基礎(chǔ)對(duì)磁流變制動(dòng)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì);然后依據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)和制動(dòng)力矩要求進(jìn)行了磁流變制動(dòng)器的磁路設(shè)計(jì),利用ANSYS軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的磁流變制動(dòng)器磁路進(jìn)行了磁場(chǎng)仿真;使用SIMULINK仿真工具箱建立了仿真模型,分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作條件對(duì)磁流變制動(dòng)器性能的影響,以及磁流變制動(dòng)器的散熱性能。仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的磁流變制動(dòng)器制動(dòng)力矩和散熱條件能夠滿足工作要求,制動(dòng)力矩隨著勵(lì)磁電流的增大而增大,且在一定范圍內(nèi)表現(xiàn)出很好的線性關(guān)系,易于開發(fā)線性控制系統(tǒng)。在勵(lì)磁電流為3A時(shí),最大制動(dòng)力矩可達(dá)1025.42 mN?;制動(dòng)過程中制動(dòng)器的最大溫升為33℃,不會(huì)對(duì)磁流變制動(dòng)器的性能造成太大的影響,能夠滿足所選車輛的制動(dòng)需求。
【關(guān)鍵詞】：磁流變制動(dòng)器 雙盤式 磁場(chǎng)分析 結(jié)構(gòu)參數(shù) 散熱
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外磁流變液研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外磁流變裝置的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 磁流變阻尼減振11-12
• 1.3.2 精密加工應(yīng)用12-13
• 1.3.3 磁流變制動(dòng)器13-14
• 1.3.4 其他裝置和應(yīng)用14-16
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 磁流變液的基本性能和工作原理17-26
• 2.1 磁流變液的組成和分類17-18
• 2.2 磁流變效應(yīng)及其流變機(jī)理18-20
• 2.2.1 磁流變效應(yīng)18-19
• 2.2.2 磁流變液的流變機(jī)理19-20
• 2.3 磁流變裝置的工作原理及性能20-23
• 2.3.1 磁流變裝置的基本工作模式20-21
• 2.3.2 影響磁流變液性能的因素21-23
• 2.4 常用的磁流變液23-25
• 2.4.1 MRF-336AG23-24
• 2.4.2 MRF-241ES24
• 2.4.3 MRF-140CG24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 磁流變制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)26-46
• 3.1 磁流變制動(dòng)器的工作原理及特點(diǎn)26-27
• 3.2 磁流變制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算方法27-30
• 3.2.1 圓盤式磁流變制動(dòng)器27-29
• 3.2.2 圓筒式磁流變制動(dòng)器29-30
• 3.3 磁流變制動(dòng)器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-34
• 3.3.1 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式選擇30-32
• 3.3.2 制動(dòng)器匹配性設(shè)計(jì)32-34
• 3.4 磁流變制動(dòng)器主要零部件設(shè)計(jì)34-39
• 3.4.1 主軸的設(shè)計(jì)36-37
• 3.4.2 軸承的選用37
• 3.4.3 鍵的設(shè)計(jì)37-38
• 3.4.4 螺栓連接的校核38-39
• 3.4.5 密封的實(shí)現(xiàn)39
• 3.5 磁流變制動(dòng)器的磁路設(shè)計(jì)39-44
• 3.5.1 影響磁路的主要因素40-41
• 3.5.2 磁路設(shè)計(jì)基本原理41-42
• 3.5.3 磁路磁阻的計(jì)算42-44
• 3.6 工作壽命及可靠性44-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第四章 磁流變制動(dòng)器磁場(chǎng)仿真分析46-57
• 4.1 磁流變制動(dòng)器參數(shù)設(shè)計(jì)46-50
• 4.1.1 制動(dòng)盤及殼體尺寸參數(shù)的確定46
• 4.1.2 勵(lì)磁線圈的設(shè)計(jì)46-48
• 4.1.3 整體參數(shù)的確定48-50
• 4.2 磁流變制動(dòng)器磁場(chǎng)有限元分析50-56
• 4.2.1 磁場(chǎng)分析方法和流程50-51
• 4.2.2 磁流變制動(dòng)器仿真分析51-53
• 4.2.3 磁場(chǎng)仿真結(jié)果分析53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 磁流變制動(dòng)器性能仿真57-70
• 5.1 制動(dòng)力矩仿真分析57-63
• 5.1.1 磁感應(yīng)強(qiáng)度—剪切應(yīng)力模型57-58
• 5.1.2 勵(lì)磁電流—磁感應(yīng)強(qiáng)度模型58
• 5.1.3 電流—制動(dòng)力矩模型58-61
• 5.1.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)—制動(dòng)力矩模型61-63
• 5.2 磁流變制動(dòng)器散熱仿真63-69
• 5.2.1 生熱熱流率的確定64-65
• 5.2.2 散熱熱流率的確定65
• 5.2.3 散熱仿真模型的建立65-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 成果和結(jié)論70
• 6.2 不足與展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 作者簡(jiǎn)介77
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果77

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