磁流变液研究开题报告
1 课题介绍 1
1.1立题背景1
1.2课题概述1
1.3课题意义1
2 文献综述1
2.1磁流变效应1
2.2磁流变液流变特性参数2
2.3磁流变液流变特性的测试方法3
2.4磁流变液流变特性的测试系统的基本结构3
3 方案论证 4
3.1上、下盘与轴的连接5
3.1.1气体保护焊5
3.1.2嵌套5
3.1.3过盈连接5
3.1.4螺纹连接6
3.2 轴的支撑方式6
3.2.1滚动轴承5
3.2.2滑动轴承5
3.3 驱动方式7
3.4 线圈8
3.4.1 线圈串、并联8
3.4.2 线圈绕制8
4 工作进度安排9
5 参考文献 9
1 课题介绍6557
1.1 立题背景
对于磁流变液的研究，目前，各主要工业国家都在竞相发展，美国TRW公司的Shtarkman在1991年就研制了磁流变液旋转式吸震器，并将其应用于汽车悬架主动控制系统。日本学者Nagaya Kosuke和中国学者李连进对磁流变液吸震器的控制及在噪声减振上进行了研究。1996年到1998年，美国通用汽车公司Foister 和Gopalswamy等人研制了磁流变液及磁流变液离合器。我国对磁流变液的研究起步较晚，自1994年之后才有相关文献发表，虽然最近几年也有很多研究人员对磁流变液进行研究，但总体看来，我国目前在磁流变液的研制与性能研究方面与国外仍有一定差距，应用产品尚属空白。
1.2 课题概述
磁流变液是一种新型的智能材料，能够在外加磁场的作用下进行牛顿流体和非牛顿流体之间的自由转换。本课题针对磁流变液流变性能，拟设计一台测试装置，装置主要有通电线圈、电机、定位支架、上下磁极、扭矩传感器、应变放大器、采集卡、Lab view软件等构成。实验针对磁场作用下磁流变液产生的阻尼力大小进行测试，为进一步研究磁流变液的应用提供理论和实验依据。
1.3 课题意义
本课题拟针对当前国内磁流变液的研究现状，设计一台磁流变液性能检测装置，并对装置进行调试，实验结果将会为促进磁流变液性能的研究提供依据，同时也将加速磁流变液在现实中的应用。
方案论证
本课题中上、下盘直径约为50mm，线圈产生的磁场强度约为1-2T，轴承处直径约为10mm。系统原理如图3所示。
图3 流变性能测试装置的示意图
3.1 上、下盘与轴的连接
3.1.1 气体保护焊 图4 气体保护焊连接上盘与轴
采用气体保护焊，电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，表面没有熔渣，成形美观，质量稳定。而普通的焊接方式难以保证盘与轴的同轴度。气体保护焊虽然操作复杂，但考虑并非批量生产，宜采用。
3.1.2 嵌套 图5 嵌套连接上盘部件与轴
这种连接方式易于安装和装配，但会产生空气间隙，影响对磁流变液的测试。
3.1.3 过盈连接 图6 过盈连接上盘与轴
由于上、下盘较薄，故在盘上加工出孔来很困难，另外，轴是磁极而盘是非导磁材料，这种连接方式是配合部分干扰磁场。
3.1.4 螺纹连接
采用3个均布的螺钉连接剪切盘和轴可以满足较高的对中性要求，且没有气隙影响磁阻。宜采用这种方式。
3.2 轴的支撑方式
3.2.1 滚动轴承
滚动轴承具有摩擦阻力下、效率高、启动容易、润滑简便等优点。由于滚动轴承均由导磁材料制成，在本课题中，对线圈产生的磁场具有很大的影响，因此，应尽可能减小其径向尺寸。为此，可做成无内外圈的滚动轴承，此时轴颈或轴承座分别起到内圈和外圈的作用。考虑到本课题中轴主要承受轴向载荷，故采用角接触球轴承即可。
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