原文传递
热效应下记忆合金与磁流变液的复合传动设计研究
| 论文题名： | 热效应下记忆合金与磁流变液的复合传动设计研究 |
| 关键词： | 形状记忆合金;双程驱动器;磁流变液;转矩传递;复合传动装置 |
| 摘要： | 汽车的行驶过程就是发动机不断的将化学能转化为机械能与热能的过程,由于其产生的热能大小随着路况和工况变化而不同,所以发动机必须通过冷却调节系统将多余的热量发散出去,从而保证发动机正常工作。 本文利用形状记忆合金兼具感温和驱动的特性,将其制成偏动式双程驱动器,并利用磁流变液磁致屈服应力随磁场变化的特性,将其的作为转矩传递介质,最后结合机械设计方法和磁路设计方法,研制出一款能根据温度实现智能启停及调速的形状记忆合金与磁流变液复合传动装置,应用于重型汽车风扇离合器调节发动机发热状况,具备启停平稳、无振动、无磨损的优良特性。论文主要从以下几个方面开展工作: 1)形状记忆合金弹簧是偏动式双程驱动器的重要组成部分,根据形状记忆合金剪切弹性模量与温度相关的特性,建立了形状记忆合金弹簧数学模型,进行形状记忆合金弹簧在不同温度与输出力与输出位移关系特性实验来验证,完成程驱动器的设计,将其用于装置的感温智能启停动作; 2)基于磁流变液Bingham本构模型,分析了磁流变液在两圆筒间受剪切产生磁致屈服应力的特性,推导出装置传递转矩数学模型,参照原始数据对关键几何尺寸,结合机械结构设计及应用平均磁路法,完成形状记忆合金与磁流变液复合传动装置的设计; 3)针对装置磁路与结构关系不明确问题,采用 ANSYS软件对其简化模型进行分析,从而明确工作间隙宽度、线槽深度及绕组布置方式等与工作间隙磁感应强度的关系,为改进装置磁路提供参考; 4)由有限元分析发现装置的励磁线圈布置方式有待改进,通过采用异向绕组布置方式,从而增大了有效磁流变液效应轴向长度,降低了从动外圆筒壁上的最大磁感应强度,提升了装置传动性能。采用 APDL优化设计方法对装置结构尺寸进行了优化,并取得了良好的成效; 5)搭建传动性能测试实验台,并进行了形状记忆合金与磁流变液复合传动装置传动特性实验,将所获取的实测值与计算出的理论值进行比较,验证了装置理论模型的正确性。 |
| 作者： | 刘栗均 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
