圆筒型磁流变离合器磁路设计研究.pdf

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1、2011年2月润滑与密封Feb．2011第36卷第2期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．36No．2DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．02．026圆筒型磁流变离合器磁路设计研究单慧勇杨延荣卫勇郭俊旺张志勇(天津农学院机电工程系天津300384)摘要：对一种圆筒型结构磁流变离合器的磁路设计进行研究，应用磁路欧姆定律，结合考虑不产生磁路磁饱和效应，初步确定磁路结构参数。应用ANSYS软件进行磁路仿真，结果表明设计磁路结构合理。分别应用磁路欧姆定律和ANSYS软件仿真，对不同激磁电

2、流时磁路响应特性进行对比分析，结果表明直接应用磁路欧姆定律进行响应分析更保守一些；磁芯尺寸、隔磁环、工作间隙相对磁芯轴向位置、工作间隙径向厚度等参数变化对磁路响应影响较大。关键词：磁流变；离合器；磁路设计中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)2—106—5StudyonMagneticCircuitDesignofCylindricalMagneto·-rheologicalClutchShanHuiyongYangYanrongWeiYongGuoJunwangZhangZhiyong(

3、Mechanical&ElectronicEngineeringDepartment，TianjinAculturalCollege，Tianjin300384，China)Abstract：Magneticcircuitdesignofacylindricalmagneto—theologicalclutchwasstudied．BoththemagneticcircuitOhm’Slawandtheruleofavoidingmagneticsaturationwereappliedinthecalculationofst

4、ructuralparameters．Thesimu—latedresultsbyusingANSYSsoftwareshowthatthemagneticcircuitdesignissuccessfu1．Thecomparisonofmagneticfieldanalysisondifferentmagneto—motiveforcebyusingthemagneticcircuitOhm’SlawandANSYSsoftwarewaspresented，theresultsshowthattheformerismorec

5、onservative．Theclutchparameters，suchasyokeparameters，themagneticisolationring，theconfigurationsoftheworkinggapandyoke，thethicknessoftheMRgap，haveobviousinfluenceonthemagneticcircuit．Keywords：magneto—rheol06cal；clutch；magneticcircuitdesign磁流变液是一种新型智能材料，其屈服强度在外1．1离合器磁

6、路分析加磁场作用下可以在毫秒量级内发生变化，利用磁流变液剪切应力可以进行动力的可控传递，具有广泛的应用前景。目前，对于磁流变液离合器的研究已成为该领域的研究热点，如梁建东对圆筒结构磁流变液离合器开展研究，提出了相应的几何参数设计理论，给出了零部件的强度校核方法；潘存治等研究了圆盘式磁流变离合器的设计理论，讨论了机械结构、摩擦片的设计；哈尔滨工业大学孟维佳开展了双平板式磁流变离合器研制工作。但由于缺乏对离合器磁路磁场特性的深入了解，对离合器传力几何结构参数与磁路设计参数的耦合关系未能进行深入研究。考虑到圆筒结构离合器可以传递更大

7、的扭矩，作者选择圆筒结构离合器进行详细深入的磁路设计研究，为进一步优化离合器的结构参数设计提供依据。1．轴向磁路2．1O．径向磁路3,9．非工作气隙4,8．主动圆筒径向磁路部分5，7．磁流变液工作间隙1基于磁路欧姆定律的离合器磁路设计6．从动圆筒磁路部分l1．线圈窗口l2．主动圆筒隔磁环图1离合器磁路示意图基金项目：天津市教委科技发展基金资助项目(20070913)．Fig1SchematicofMRFclutchmagneticcircuit收稿日期：2010—08—13作者简介：单慧勇(1977一)，男，硕士，讲师，主要研

8、究方向由于磁路设计的复杂性，在磁路设计初期阶段往为机电一体化技术．E—mail：tjshyyr@sina．COB．往采用简化磁路的方法进行设计。离合器选择圆筒型2011年第2期单慧勇等：圆筒型磁流变离合器磁路设计研究107油膜，内置静止线圈，其磁路结构如图1所示。整个式中：R