磁流变液可控阻尼离合器的设计+CAD图纸(6)
•(2)不同形状的磁流变液传动层对转矩传动比的影响
在此磁流变液离合器中，起传动作用的磁流变液仅是很薄的一层（1mm 左右），有理由假设该薄层内的磁流变液在厚度方向的磁感应强度均匀且相等。研究计算结果中磁流变液传动层的中间截面上的磁感应强度值，以传动层中间截面各点到轴对称轴的距离作为横坐标，以各点的磁感应强度值作为纵坐标，可得如图3 所示关系曲线。比较该四种情况下磁流变液传动层中间截面各对应位置点的磁感应强度值可知，台阶式传动层、半斜坡式传动层、斜坡式传动层各点的磁感应强度值相对于原始平台式传动层而言偏低，台阶式传动层虽然在中间某些点的磁感应强度值比平台式传动层要大一些，但是整体效果未必比平台式传动层好，并且台阶式加工起来较平台式复杂许多，综合比较，选择原始平台式的磁流变液传动层作为离合器的传动层。
起传动作用的磁流变液传动层中磁力线的密集程度远比起冷却和润滑作用的磁流变液当中的磁力线的密集程度大许多，说明磁流变液传动层中的磁感应强度大，磁流变液的固化程度高，磁流变液传动层的抗剪切能力强，从而为转矩的传递提供了保障；而起润滑和冷却作用的磁流变液中的磁感应强度相对很小，固化不是很明显，仍然接近液态，流动性能较好，能够起到很好的冷却和润滑作用。两部分磁流变液各司其职，符合设计的初衷。
•2.3.3磁流变液离合器的进一步优化与改进
考虑到磁流变液传动层所能传递的转矩的大小不仅与磁流变液传动层中各点的磁感应强度有关，还与各点到轴对称轴的距离相关。
磁感应强度大，远离轴对称轴的磁流变液中的磁感应强度小，这样根据转矩的计算可知整个离合器所能提供的转矩相对较小。为了解决这一问题，考虑将靠近轴对称轴的磁力线赶到远离轴对称轴的地方，从而增加远离轴对称轴各点的磁感应强度的大小，进而增加整个传动装置所能传递的转矩的大小。因此，可在主动轮与从动轮的两个传动面上分别镶嵌一薄层隔磁物质（隔磁片），以达到将磁力线赶离轴对称轴的目的。远离轴对称轴的磁流变液传动层中的磁力线加密。Ansys计算结果证明，该部分磁流变液中的磁感应强度得到明显增加。隔磁片半径的大小以及隔磁片的厚度将直接影响整体所能传递的转矩的大小。
•2.3.4 隔磁片半径对传递转矩大小的影响
为了研究隔磁片半径的大小对磁流变液传动层中的磁感应强度大小的影响，从而进一步研究隔磁片半径对转矩传动效率的影响，考虑到隔磁片半径的大小与转矩传递率之间很难得
到一个固定的解析关系，因此选取几个特征半径分别用Ansys 进行建模计算，将计算所得到的结果用曲线拟合的方法进行分析。可知，当隔磁片的半径在18mm 左右时，磁流变液传动层所能传递的转矩最大。经分析，当隔磁片半径较小时，虽然用来传递转矩的磁流变液的面积较大，但是磁流变液中的磁感应强度较小，尤其是远离中心轴的磁流变液中的磁感应强度较小，导致虽然传动面积较大，但所能传递的转矩却较小；而当隔磁片的半径较大时，显然用来传递转矩的磁流变液的面积较小，虽然磁力线被赶离中心轴，远离中心轴的磁流变液中的磁感应强度增大，但是其所能传递的转矩仍然较小；因此，磁流变液传动层中起传动作用的磁流变液的面积与该部分磁流变液中的磁感应强度的大小是互相矛盾的两个因素，只有合适的选择隔磁片的半径，才能得到较理想的转矩传递率。综合考虑该矛盾的两个方面以及用Ansys 计算的结果可得，当隔磁片半径的大小约为磁流变液传动层半径的一半时，转矩传动的效果最佳。