冗余保护式磁流变离合器设计

冗余保护式磁流变离合器设计

摘 要

离合器发展至今，大多采用纯摩擦片（盘）和压盘直接接触或分离的方式来实现离合器的作用。受传统离合器原理和结构和受到大动载荷的冲击的影响，传统离合器常常会出现磨损严重，寿命短同时又具有相当大的噪音。

采用磁流变液作为介质连接压盘和摩擦片设计磁流变液离合器，则可以减弱或消除这些缺点。它利用磁流变液在外加磁场中的剪切力来传递扭矩，达到离合器的作用。由于磁流变液的本身特性也使得离合器具有了响应时间短，回转阻力可控、结构紧凑、操作简单、使用寿命长等特点。

同时考虑到目前一些电控件的不稳定性以及使用上地稳定性，所以在设计离合器时采用了冗余保护式磁流变离合器，即采用磁流变和机械双重控制。通常情况下采用磁流变离合器进行离合，当磁流变出现控制不稳或者出现问题时则冗余保护不起起作用，即采用机械式离合器，保证离合器的使用安全性。

设计中首先了解作为离合器中重要部分——磁流变液的特点，同时掌握传统离合器的结构和工作原理。参考传统离合器对新型离合器进行结构设计和磁路设计。使结构和操作尽可能的简单。决定大概的结构以后对离合器的各个部件进行尺寸计算，干涉问题，校核问题的解决等。使离合器真正做到磁流变和机械控制冗余保护地一体化，保证离合器地安全稳定性。

关键词：磁流变离合器 冗余保护 设计 智能材料  

目 录

摘 要 ii

Abstract iii

目 录 I

第一章 绪论 1

1.1 设计背景 1

1.2 设计方法 1

1.2.1 磁流变控制部分 2

1.2.2 冗余保护部分 2

1.2.3 磁流变—冗余保护转换部分 3

1.3设计步骤 3

第二章 磁流变液的机理 4

第三章  冗余保护式磁流变离合器设计方案 6

3.1 磁流变离合器结构原理分析 6

3.2 磁流变离合器特点分析 8

3.3 冗余保护式磁流变离合器方案分析 8

第四章  冗余保护式磁流变离合器设计 11

4.1冗余保护式磁流变液离合器扭矩分析 11

4.1.1 磁流变液类型的选择 11

4.1.2 扭矩分析 12

4.2冗余保护式磁流变离合器的磁路设计 13

4.2.1  欧姆定律 13

4.2.2  磁流变器件磁路设计原则 14

4.3各零部件的设计 15

4.3.1  摩擦片设计 15

4.3.2  摩擦盘设计 16

4.3.3  输出轴设计 17

4.3.4  从动盘设计 18

4.3.5  从动盘毂设计 19

4.3.6  端盖设计 20

4.3.7  从动片设计 21

4.3.8  柱螺旋弹簧设计 22

4.3.9  膜片弹簧设计 23

4.3.10 分离轴承、套筒、推杆及继电销设计 24

第五章 总结 25

参考文献 26

致谢 27