磁流变传动装置尺寸优化分析与设计
2023-10-07麻建坐丁平陈松
机床与液压 2023年17期
关键词:磁场
麻建坐,丁平,陈松
(1.重庆工业职业技术学院机械工程与自动化学院,重庆 401120;2.重庆理工大学机械工程学院,重庆 400054)
0 前言
磁流变液 (Magnetorheological Fluids,MRF)是一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固液两相智能材料[1]。在外部磁场的作用下,磁流变流体在毫秒间完成从液态到接近固态的可逆转变。在磁感应强度增大过程中,这些流体的表观黏度可以表现出几个数量级的变化,表现出黏塑性体的力学性质,具有一定的剪切屈服强度,并且可由外加磁场连续控制[2-3]。这种优异的性能使得其非常适合用于需要主动控制振动或扭矩传输的机械系统中,典型的例子包括减震器、制动器、离合器、控制阀[4]。
利用MRF流变特性随外加磁场急剧变化的特征开发的MRF传动装置,相较于传统的传动装置有着明显的优势。KARAKOC等[5]讨论了汽车MRF制动器的设计参数,以材料选择、密封性能、工作表面积为设计目标进行多学科设计优化,获得了能够产生最大制动力矩的最佳设计。黄金等人[6]针对MRF高温下传力性能下降的情况,提出了热效应下形状记忆合金驱动的MRF和滑块摩擦复合传动方法,使装置温度升高时传递的转矩基本保持一致,保持了装置传动的稳定性。SONG等[7]研究了MRF间隙对磁流变制动器制动性能的影响,分析了所提制动器的磁路,结果表明制动力矩随电流的增大而增大,在不同电流下MRF工作间隙对制动性能的影响很大。NGUYEN等[8]在制动器外壳放置多个线圈,对其磁场性能进行了优化设计和评估,基于MRF的Bingham塑性流变模型,分析了制动器的制动力矩,结果表明所提出的多线圈MRF制动器可以提供比传统MRF制动器更高的制动力矩和更紧凑的尺寸。……
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