新型永磁式汽车用磁粉离合器设计与仿真.pdf

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1、第l2期机械设计与制造2012年12月MachineryDesign&Manufacture189文章编号：1001—3997(2012)12—0189—03新型永磁式汽车用磁粉离合器设计与仿真木曲金玉刘静周英超任传波(山东理工大学交通与汽车工程学院，淄博255049)TheDesignandSimulationofaNewVehicleMagneticParticleClutchQUJin—yu，LIUJing，ZHOUYing—chao，RENChuan—b0(SchoolofTransportandVehicleE

2、ngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049，China)【摘要】提出了一种新型的永磁式汽车用磁粉离合器结构，在离合器接合状态下，采用永久磁铁磁场传递发动机扭矩，在离合器分离过程和平稳接合过程中，利用电磁线圈产生的电磁场与永久磁铁的永久磁场叠加耦合的合成磁场实现离合器分离过程和平稳接合过程的控制；探讨了所设计的离合器励磁电流与磁场以及传递转矩的关系；在Matlab／Simulink环境下对离合器工作间隙磁场建模，并嵌入整车模型对起步接合阶段进行仿真，仿真结果显示

3、，该新型永磁式磁粉离合器可以满足离合器扭矩传递、分离和平顺接合的工作要求。关键词：磁粉离合器；永磁式；设计；仿真【Abstract】Anewvehiclemagnetic-particleclutchstructureWaSdesigned，intheclutchengagementstate，apermanentmg孔emagneticfieldisusedtotransfertheenginetorque，andintheclutchsmoothen-gagementprocessandclutchreleasepr

4、ocess，andthecompositemagneticfieldissuperposedbytheelec-tromagneticcoilsmagneticfieldandthepermanentmagneticfieldisusedtoachievethecontrolofclutchengagementprocessandclutchreleaseprocess．Therelationshipbetweentheexcitationcurrentandthemqneticfield&transitivetorqu

5、ewerestudied．ThemagneticfieldinworkinggapofthedesignedclutchWasmodeledbyusingMatlab／Simulink．embeddingthemodeZintothewholevehiclemodeZandsimulatingtheprocessofclutchengagementduringvehiclestartiprocess．esimulationresuhsshowthatthenewvehi-clepermanentmagnetic-part

6、icleclutchisabletomeettheworkingrequirementoftorquetransferandthe2smoothtransitionduringtheprocessofclutchengagementandrelease．KeyWords：Magnetic-ParticleClutch；PermanentMagnet；Design；Simulation中图分类号：TH16文献标识码：A1引言电能，而在汽车正常运行的情况下，无需供电即可保持离合器完全接合，因此可以实现降低离合器工作过程中的电

7、能供应。磁粉离合器技术广泛用于印刷、包装、纺织、矿山、起重、运输、绕线等行业【l'。在汽车工业上的最早应用是在20世纪50年2组成及工作原理代。1959年标致403汽车上采用了一种半自动的连接装置，其主要部分就是磁粉离合器和调节器。随着磁性材料加工工艺的发展，这种离合器得到了日益广泛的应用。国外某些公司已推出了成系列的此类离合器，国外某公司把磁粉离合器成功运用于汽车的无级变速系统中131。近年来，我国磁粉离合器技术在汽车传动系统的应用也已经有了进一步的发展，并有了尝试If生的应用。南京某大学研制的微型客车用功率分流式无级

8、变速器用适于电控的磁粉离合器替代常规离合器，传动效率得到了很大提高[41。国内某公司研制的可控式轿车用磁粉离合器121，可有效实现离合器的快速可靠接合、分离，获得最佳滑差转矩，使发动机寿命延长、油耗减少，并使汽车图1永磁式磁粉离合器结构图在行驶过程中实现自动限速[51。Fig．1PermanentMagnetMagn