车用磁流变制动器结构优化与性能研究

发布时间：2025-08-30 21:24

　　随着智能汽车和无人驾驶技术的兴起以及车辆行驶速度的不断提高,人们对车辆安全性能的要求也越来越高,而且随着新能源汽车和线控制动系统的发展,车辆所使用的机械装置也在朝着与车辆电控系统相集成的方向发展。磁流变制动器既能与车辆电控系统相集成又能在很大程度上提高制动系统的响应速度,缩短车辆的制动距离,从而提高车辆的制动安全性,因此,自从磁流变制动器被提出以来就受到国内外广大学者的热切关注。磁流变制动器利用磁流变液的流变特性来为车辆提供制动力矩,通过控制工作电流的大小可实时调节磁流变液外加磁场的强度,进而改变磁流变液的流变程度,实现对制动器制动力矩的实时、反复控制。但是受磁流变液磁饱和强度和安装空间的影响,磁流变制动器在用于车辆制动时通常会面临制动力矩不足的问题,因此,本文对磁流变制动器的结构进行了改善,使其在同等径向空间内具有更大的工作面积,从而提高制动器所能提供的制动力矩,满足车辆制动时的制动力矩需求。本文首先论述了磁流变液及其相关装置的发展现状,阐述了磁流变液的流变机理和磁流变制动器的工作原理,并对双盘式磁流变制动器的制动力矩公式进行了推导;其次,对磁流变制动器的结构参数和磁路进行了设计,利用...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 磁流变液的国内外研究现状
    1.3 磁流变装置的国内外研究现状
        1.3.1 磁流变阻尼减振装置研究现状
        1.3.2 磁流变密封装置研究现状
        1.3.3 磁流变抛光装置研究现状
        1.3.4 磁流变传动装置研究现状
        1.3.5 磁流变制动器研究现状
        1.3.6 磁流变其他装置的应用
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 磁流变制动器结构设计
    2.1 磁流变制动器工作模式分析
        2.1.1 磁流变器件的工作模式
        2.1.2 磁流变制动器的结构选择
    2.2 磁流变制动器设计理论分析
        2.2.1 磁流变制动器工作原理及特点
        2.2.2 磁流变液的Bingham粘塑性模型
        2.2.3 磁流变制动器的制动力矩推导
    2.3 磁流变制动器结构设计
        2.3.1 转轴的设计
        2.3.2 轴承的选用
        2.3.3 密封件的设计
    2.4 磁流变制动器磁路设计
        2.4.1 磁流变液的选取
        2.4.2 磁流变制动器磁路设计的基本原理
        2.4.3 磁流变制动器磁路设计
    2.5 本章小结
第3章 磁流变制动器磁场仿真分析
    3.1 磁流变制动器参数设计
    3.2 磁流变制动器磁场有限元分析
        3.2.1 磁场有限元分析原理
        3.2.2 磁流变制动器磁场仿真分析
        3.2.3 磁场仿真结果分析
    3.3 本章小结
第4章 磁流变制动器性能仿真
    4.1 制动力矩仿真分析
        4.1.1 工作电流—磁感应强度仿真模型
        4.1.2 磁感应强度—剪切应力仿真模型
        4.1.3 剪切应力—制动力矩仿真模型
        4.1.4 工作电流—制动力矩仿真模型
    4.2 制动力矩影响因素分析
    4.3 磁流变制动器散热仿真
        4.3.1 生热热流率的计算
        4.3.2 散热热流率的计算
        4.3.3 磁流变制动器散热仿真
    4.4 本章小结
第5章 基于正交试验的磁流变制动器优化设计
    5.1 正交试验设计简介
    5.2 正交试验表设计
        5.2.1 试验目的
        5.2.2 正交试验因素水平的确定
        5.2.3 正交表的选择及设计
        5.2.4 正交试验表及制动力矩计算结果
    5.3 磁流变制动器制动力矩分析
        5.3.1 制动力矩分析
        5.3.2 方差分析
    5.4 优化因素下磁场及制动力矩分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：4059229