磁流变液可控阻尼离合器的设计+CAD图纸(5)
•2.2.1磁流变液概念
磁流变液（Magnetorheological Fluid , 简称MR流体）属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的一支。磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。
这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性。
当线圈没有通电流时，不会产生磁场，无磁场作用下时，磁流变液则呈现牛顿流体状态，其状态如图2所示：
图 2.1 磁流变液牛顿体状态
当线圈通电流时，便会产生磁场，在磁场作用下，磁流变液便呈现非牛顿流体状体，其状态如图3所示：
图2.2 磁流变液非牛顿体状态
由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的、而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是一种用途广泛、性能优良的智能材料。
•2.2.2磁流变液性能
由于本毕业设计在被给定的时候，实验室就已经有了相应的磁流变液，所以再本论文中不进行磁流变液的选择分析，直接利用实验室已有资源进行实验分析。下面介绍本实验室的磁流变液性能:
表2.1 磁流变液型号：MRF-J01T性能介绍
密度（g/ ）
零场粘度 （Y=10/s,20 ）
剪切应力 （5000 ）
使用温度
2.65 0.8Pa•s > 50 kPa -40~130
备注：
此磁流变液在使用时需要注意的是，存放于密封、干燥室温环境，长期静置后需摇匀使用。
•2.3磁流变液离合器的设计
•2.3.1磁流变液离合器的初步设计
鉴于对磁流变液本身性质的考虑，将磁流变液分成两个部分来设计：1、借助磁流变液流变性能的磁场可控性，将磁流变液作为传动介质来传递转矩；2、借助磁流变液自身的液态性质以及自身组成成分（主要成分为硅油和羰基铁粉）的性质，将磁流变液作为冷却剂和润滑剂。在挡板内部放有适量磁流变液，挡板外面缠置线圈用于施加磁场，在上部接有高度可调的旋转电机，组成离合器的上部，下部接外部的测试系统，用于测试离合器产生的阻力，为了防止磁流变液从挡板内部泄露，在下部加有密封圈。通过磁流变液传动层实现转矩的传递，以及磁流变液自身状态的改变实现离合的功能；电磁线圈主要用来在磁流变液传动层中生成磁场从而控制磁流变液的状态。磁流变液状态的改变决定了磁流变液抗剪切强度的大小，从而决定了从动轮与主动轮之间的扭转矩传递的大小。在主动轮转速一定的条件下，也可以通过改变磁流变液传动层中磁感应强度的大小来调节从动轮的转速。
•2.3.2磁流变液传动层形状对磁流变液离合器性能的影响
•(1) 磁流变液传动层形状的设计
磁流变液离合器的转矩传动效率直接取决于磁流变液传动层中的磁感应强度的大小，磁流变液传动层中的磁感应强度越大，则磁流变液的固化效果越好，抗剪切能力越强，从动轮对于主动轮的跟随性就越好，转矩传动效率就越高；反之则越低。因此，对于磁流变液离合器转矩传动效率的研究归结于对磁流变液传动层中磁感应强度值大小的研究。
考虑到磁流变液传动层的形状以及面积的大小可能对转矩的传动效率产生影响，分别对包括原始平台式传动层，台阶式传动层，版斜坡式传动层，斜坡式传动层四种模型用Ansys 进行建模和计算分析（假设四种模型除磁流变液传动层外各元件尺寸相同，所施加给线圈的电流相等），可以得到磁流变液传动层形状对于转矩传动效率的影响。