汽车磁流变液离合器的设计

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1、2012年5月润滑与密封Mav2012第37卷第5期LUBRICATIONENGINEERINGV01．37No．5DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．05．021汽车磁流变液离合器的设计张春光苗运江巫峰(中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116)摘要：为解决当前汽车自动变速器中多片摩擦式离合器存在的缺陷，提出并设计一种新型的汽车磁流变液离合器。介绍磁流变液离合器的工作原理；设计离合器的机械组合结构，详细说明档位结构和散热结构的设计；设计磁路结构，并利用ANSYS有限元分析软件对磁路进行优化。设计的磁流变液离合器可以避免因摩擦片问的

2、滑磨带来的故障及功率损耗，使驱动系统更安全节能；磁流变液在固态和液态之间的毫秒级可逆转化，使得离合器响应速度更快，提高了汽车的变速响应性能。关键词：汽车离合器；磁流变液；机械结构；磁路中图分类号：TK4l4．4文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)5—091—4DesignofAutomobileMagnetorheologicalFluidClutchZhangChunguangMiaoYunjiangWuFeng(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMininga

3、ndTechnology，XuzhouJiangsu221116，China)Abstract：Aimedatdefectsnowexitedinthemulti—diskfrictionclutchofautomobiletransmission，anewautomobilemagnetorheologicalfluidclutchwasproposedanddesigned．Theprincipleofmagnetorhe0l0gicalfluidclutchwasintro-duced，amechanicalcombinedstructurewasdesigne

4、d，andthegearstructureandheatstructuredesignwerespecified．AmagneticcircuitstructurewasdesignedandoptimizedbyusingfiniteelementanalysissoftwareANSYS．Themagnetorheo—logicalfluidclutchcanavoidthefaultsandpowerlosscausedbytheslidebetweenfrictiondisks，makingthedrivesystemmoreenergy—savingands

5、afe．Thereversibleconversionofmagnetorheologicalfluidfromsolidstatetoliquidstatecanconl—pletewithinsomemilliseconds，makingtheclutchrespondfasterandimprovingtheautomobilevariableresponsecapability．Keywords：automobileclutch；magnetorheologiealfluid；mechanicalstructure；magneticcircuit磁流变液是一种

6、对磁场敏感的新型智能材料，基速器中，并设计出了一种汽车磁流变液离合器。于磁流变效应，它有3种基本工作模式：流动模式、1磁流变液离合器的工作原理剪切模式和挤压模式。在机械传动中，剪切模式应用磁流变液离合器主要由主动件、被动件、线圈和较为广泛，磁流变液离合器基于这种模式工作。磁流变液4部分组成，如图1所示。磁流变液作为工目前，汽车自动变速器中实现动力切换的装置是作介质，充满主动件和被动件之间的容腔。当线圈中多片摩擦式离合器，这种离合器在接合时存在片问滑无电流通入时，磁流变液呈现牛顿流体的特性，主动磨，会导致摩擦片和钢片间的间隙变大，当问隙超过件和被动件之间只靠液体的黏性剪

7、切力传递扭矩，这极限值时，换挡时间将会延长，严重时甚至导致发动个值一般很小，不足以带动被动件转动，此时离合器机“飞车”或“掉速”，产生换挡冲击。磁流变液离处于分离状态；当线圈中通入电流时，一定方向、一合器能够很好地解决这样的问题，这种离合器是靠磁定强度的磁场作用于磁流变液，使磁流变液发生流变液介质来传递动力的，不存在摩擦接触，而且还“固化”反应，呈现出Bingham流体的特性，剪切屈具有反应速度快、电控系统简单可靠、接合平稳等优服应力增加，主动件和被动件之间传递的扭矩增大，点。本文作者将磁流变液离合器应用于汽车的自动变当增大到一定值时，主动件通过磁流