水冷式磁流变传动装置研究
磁流变传动是一种新型的动力传递形式，利用磁流变液的流变效应传递动力，可通过调节外加磁场的强度改变输出转矩的大小；磁流变传动装置是磁流变传动技术的具体应用，与传统的传动装置相比具有反应迅速可逆、能耗低以及控制简单等特点，在机械传动领域有广阔的应用前景。针对当前磁流变传动技术存在的问题，本文将对以下几个方面的内容进行研究，以期为磁流变传动技术向大功率发展提供支持。 本研究主要内容包括：⑴根据磁流变传动的特点，提出了一种磁流变传动散热方案；结合水冷式磁流变传动装置的技术要求，基于电磁学基本理论，对传动装置进行了磁路的设计与计算，确定了装置的总体结构和主要参数，得到了一种水冷式磁流变传动装置。⑵介绍了电磁场的基本理论和计算方法，采用有限元分析软件ANSYS对传动装置进行磁路仿真，得到不同励磁电流下传动装置磁场的总体分布，并对工作空间中磁感应强度的分布特点以及影响因素进行了分析。结果表明，磁力线基本约束在磁路内，且工作空间磁感应强度分布均匀；当电流为2.0A时，工作磁感应强度可达到0.56T，能够满足磁路设计要求。⑶根据温度场计算方程，利用ANSYS对水冷式磁流变传动装置进行稳态和瞬态温度场仿真；分析了传动装置的许用滑差功率，并探究了滑差功率和冷却水的温度对磁流变液温度的影响。结果表明，在磁流变液适用温度范围内（-25~130℃），设计的水冷式磁流变传动装置的理论传递功率可达12.5kW；当滑差功率为7.5kW，冷却水温度为25℃时，磁流变液的最高温度仅为70℃。⑷以设计的水冷式磁流变传动装置为基础，搭建了水冷式磁流变传动性能实验台，开展了磁流变传动装置的动力传递、动态响应以及温升特性实验研究；并探究了磁流变液温度和散热方式对装置传递转矩的影响。结果表明，采用的水冷散热方式能够有效控制传动装置的温升。
动力传递;磁流变传动;散热机构;机械设计
中国矿业大学
硕士
机械电子工程
田祖织
2017
中文
TH139;TH122
117
2018-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）