磁流变液可控阻尼离合器的设计+CAD图纸(7)
•2.3.5隔磁片厚度对传递转矩大小的影响
隔磁片的加入是为了将磁力线赶离中心轴，使得远离中心轴的磁流变液当中的磁感应强度增加，从而提高磁流变液传动层所能传递的转矩的大小。但是隔磁片厚度的大小有可能影响到隔磁的效率，从而影响转矩的传递效率。从理论上来讲，隔磁片越厚，隔磁效果越好。
为了考察隔磁片厚度对转矩传动效果的影响，特选取0.5mm 和1mm 的铜片作为隔磁片，用Ansys 进行建模计算。计算的结果表明，隔磁片厚度的改变对磁流变液传动层中的磁感应强度的影响并不大。因此，隔磁片厚度的选择在隔磁片能够起到隔磁效果的前提下，厚度越小越好。
•2.3.6磁路的进一步优化
磁路中一些直角转角的存在，可能引入涡流而影响整个磁流变液离合器的性能。为了研究直角磁路对整体性能的影响，特将隔磁片半径为20mm 的模型中的一些直角部分用圆角加以代替，可以发现，整体磁路圆滑了许多。将倒角前与倒角后磁流变液传动层中的磁感应强度作比较可以发现，磁流变液传动层中的磁感应强度的大小有了明显的提高。可见在磁路的设计当中，适当的以圆角代替直角可以在一定程度上提高磁流变液器件的性能。
2.4 磁流变液离合器的工作原理
磁流变离合器是依靠磁流变液的剪切力来传递转矩。圆筒式磁流变离合器的工作原理如图 2 所示，与主动轴联接的外筒为一圆柱形的壳体，在内筒外表面上嵌有电磁线圈，磁流变液充满在两圆筒之间。没有磁场时，磁流变液呈牛顿流体，此时由流体的粘性传递的转矩很小，而流体中的散砂似的悬浮粒子又不能阻碍主动件与从动件之间的相对转动，离合器处于分离状态。然而，当电磁线圈通入电流后，磁流变液中的悬浮粒子在磁场作用下产生磁化，沿磁场方向相互吸引形成链状，这种链状结构增大了磁流变液的剪切应，依靠这种剪切应力来传递转矩，从而将主动件与从动件接合起来，离合器处于接合状态。线圈断电后，磁流变液又迅速转变为牛顿流体，因此时由流体的粘性产生的转矩很小，不能带动从动件转动，离合器脱开。以下是磁流变液离合器的工作原理：
图2.3 磁流变液离合器结构原理图
当电磁线圈中通入直流电流时，电磁感应产生一个垂直通过线圈中心面的磁场，磁流变液中的悬浮颗粒在磁场的作用下发生磁化，并且沿着磁场的方向，在主、从动件之间形成磁链，这种链状的结构大大的增加了剪切时产生的屈服应力，依靠这种变化加强的剪切应力来传递扭矩，使得主动件可以带动从动件同步旋转，相当于磁流变液自身固化把主动件和从动件接合在一起，此时离合器处于接合状态；当切断电磁线圈中的电流，磁流变液工作面上没有了磁场，就迅速恢复为一般牛顿流体，这时主动件运动只能依靠磁流变液的粘性剪切力来传递很小的扭矩，不足以带动从动件旋转，主、从动件就处于分离状态，即离合器断开。这就是磁流变液离合器的工作原理。
3 计算和分析
•3.1设备选型
•3.1.1电机选型
采用步进电机。电机通过联轴器与主动轴（上磁极）相连，受载约为:
（3.1）
设定主动轴在 内达到恒定转速 ,即:
（3.2）