磁流变液阻尼器的设计及其粘温性能的研究+CAD图纸(9)

时间:2017-02-23 11:16 来源:毕业论文作者:毕业论文点击:次

2.3.5   各部件之间的连接
由于气隙的磁阻非常大，在磁路中任何小的连接配合都会导致磁路的总磁阻大幅度地增加，因此应当尽量避免不必要的连接配合，在本文设计的阻尼器中，活塞和活塞杆采用同一种材料制作成一体，杜绝了高磁阻的微小气隙的产生。
2.3.6   励磁线圈的设计
根据电阻的公式：
                                                      2-8
式2-8中为电阻率；l为导体长度：S为导体的截面积。可见，在线圈材料选定(即电阻率确定)的情况下，线圈电阻与线长成正比，与截面积成反比，为了使阻尼器的总能耗降低，应降低线圈的电阻值，选用大线径的漆包线。另外，根据耗电功率公式P= R，由于磁流变液阻尼器通常采用较大的电流，电阻过大会产生较大的热能，为了避免线圈过热引起短路，也应选定大线径的线圈。
在磁路设计中，通过磁路欧姆定律计算得到的磁动势IN，在协调线圈的励磁电流和匝数来满足要求。
2.3.7   在结构中的安装

1一四氟材料垫圈；2一铜垫圈；3一缸筒；4一线圈；5一端盖；6一活塞杆；
图 2.5磁流变阻尼器设计简图

设计和制作阻尼器的最终目的是要在工程结构中使用，本文设计的阻尼器后期将在框架模型的振动台实验中进行应用，因此在设计中还要考虑它在框架结构中的安装问题。本文考虑在阻尼器两端安装轴向脚架，如图 2.5中所示。

2.4   磁流变阻尼器的设计
2.4.1   参数设计
我们遵循上一节中总结的设计原则，设计的磁流变阻尼器采用了如下表所示的基本参数：
表 2.1磁流变阻尼器的基本参数
缸筒内径D(mm)   间隙厚度h(mm)   活塞直径D（mm）   活塞有效长度L（mm）
40   2   36   30
其他的尺寸参数、材料及细部构造都是根据《液压工程手册》中油缸的规定进行设计的：
（1）   缸筒厚度：
缸筒在工作过程中要承受很大的压强，要考虑应具有一定的强度和刚度。取油缸厚度与缸体内径D比在0.08～0.3之间时，由机械设计规范公式：
                                        2-9
其中，[ ]为许用应力，根据规范取为／n(n为安全系数) 经计算可得：
≥8 mm
由于还要在缸筒上考虑密封装置和安螺栓，可将壁厚取为15 mm，即缸筒外径为70mm。经壁厚、塑性变形、爆裂压力验算，均满足规范规定。
（2）   活塞杆直径：
在前一节所述的设计原则中，活塞作为磁路的一部分，要选择高饱和磁感应强度且剩磁较小的软磁材料。电工纯铁、低碳钢、铸铁等都是作为导磁回路很常用的软磁材料，作为实验研究，采用20#钢就可满足要求，其饱和磁感应强度比较高，磁性能足够满足要求。
根据规范采用下面的公式进行计算：
                                                 2-10 (责任编辑：qin)

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