6.1 设计综述 38

6.2 几个未解决的问题 39

致谢 40

参考文献 41

1 绪论

1.1 选题背景

1.1.1磁流变液定义   

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（Magnetorheological Fluids以下简称MRF）是一种可随外加磁场使自身的粘度发生变化的液体。它以一种完美和独特的方式在电信号和机械装置之间架设了一座桥梁。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[1]。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。在其众多应用领域当中，研究最多、发展最快的应用领域是汽车座位减振器、刹车器、主动驱动器以及土模机构减振器，但是在我们即将进行的离合器领域的控制研究却仍处于起步阶段，极具探索价值和发展潜力。

1.1.2磁流变液发展史

1.2国内外研究现状及趋势

1.3 主要研究目标及内容

上文所述磁流变传动装置对磁流变传动装置的原理和概念进行了研究和阐述，并且研制出了相应的产品，但是由于磁流变液的限制，所研制出来的产品传递的扭矩较小，只能在小功率的情况下进行调速，并没有发挥磁流变液的最大优点，因此要将其引入实际应用中，还需要大量的研究和实验，以找到具有创新性和实用价值的工作方式和结构方案。

本文将根据传统的磁粉离合器结构，尤其通过与磁粉离合器的比较和改进，设计一种新型的适用于小型自动化设备的新型磁流变液离合器：

（1）分析磁流变液的使用特性，选用合理的数学模型；

（2）选择符合结构和性能指标要求的离合器结构型式，通过分析数学模型从而 简化离合器结构，选择合适的磁流变液；

（3）主要零部件进行机械结构强度校核；

（4）根据初始设计结果，建立有限元模型，利用大型软件Ansys对磁流变液工作主体部分进行多次有限元分析，先定性分析，再建立扭矩和离合器盘片与沟槽比的关系图，量化分析得知最佳盘片沟槽宽度比，为了使整个系统不仅能传递大载荷，且具有较小的体积，对初始模型进行优化，得到一个最优解，得到最合理的离合器结构，确定离合器主体结构参数；

（5）进行三维建模，分析其工作性能；

（6）最终分析得知励磁线圈的各项参数，确定最终结构方案。

1.4 磁流变离合器的设计步骤

与其他任何成功的产品一样，磁流变液离合器的产品设计必须要遵循一个科学合理的设计过程，并且一步步完善：

1.5 论文的组织结构

本文以研究较为广泛的圆盘式磁流变液离合器为主体，从理论上分析和研究盘片、沟槽宽度以及电流大小、线圈分布对离合器工作性能的影响，并用大型有限元软件Ansys对不同盘片沟槽宽度系数比下的模型进行仿真和分析，并进行适当优化，最终确定离合器结构方案。

全文分为六章，各章内容如下：

第1章：简要介绍了课题研究的背景和意义，分析了国内外磁流变液技术的研究现状，确立了课题的研究内容和目标，阐述了论文的结构安排。