车削加工磁流变减振装置设计及磁路分析.pdf

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1、JournalofMechanicalStrength枧度车削加工磁流变减振装置设计及磁路分析DESIGNANDMAGNETICCIRCUITANALYSISOFMRDAMPERFoRTURNING张永亮张玮赵拥(上海理工大学机械工程学院，上海200093)ZHANGYongLiangZHANGWeiZHAOHong(DepartmentofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)摘要为有效抑制外圆车削加工中的颤振，研制了基于挤压模式的外

2、圆车刀磁流变减振装置。在结构设计的基础上，根据减振装置的工作特性及电磁学理论，对直接影响磁流变材料特性进而影响减振效果的磁路进行了理论计算；利用有限元软件AnsoftMaxwell列不同材料、结构参数下减振装置内的磁感应强度进行了三维磁场仿真分析，总结了各主要参数对磁感应强度的影响规律，确定了外圆车刀磁流变减振装置的各主要设计参数，并获得了较理想的磁感应强度。研究为磁流变减振装置的参数优化设计奠定了基础。关键词车削颤振减振磁流变磁路分析挤压模式三维有限元仿真中图分类号TB535TMI42AbstractTheMRFdampingdevicebasedonsqueezed

3、—modelwasdevelopedandappliedonthelathetooltoeffectivelysuppresschatterduringturning．()nthebasisofthestructure．magneticcircuitthatimpactsdirectlyonpropertiesofMRFanddampingefectwascalculateda(cordingtothedampingdevice’Scharacteristicsandelectromagnetictheory．Themagneticstrengthindampingde

4、vicewassimulatedwithAnsoftMaxwellunderdifferentmaterialsandstructuralparameters，theinfluencesofthemainparametersonthemagneticstrengthweresummedup，andthemainparametersofthedeviceweredecided，whichleadtoanidealmagneticinductionoftheMRFdampingdevice．Theaboveresearchesshouldbeservedastherefer

5、encesoftheoptimizationdesignofMRFdampingdevice．KeywordsTurningchattervibration；Magnetorheological；Magneticcircuitanalysis；Squeezed·model；3DfiniteelementsimulationCorrespondingauthor：ZHANGYongLiang，E—mail：yongliangz7377@163．cornTheprojectsupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChi

6、na(No．51205255)．Manuscriptreceived20130305，inrevisedform20130523．单、阻尼力连续可调、响应快、出力大、耗电小等优引言点。磁流变技术至今已经取得了众多的研究成果，在制造业中，车削加工一直都是主要的加工手段，并已经开始进入工程实际应用阶段。2003年，美而车削振动现象则是制约其加：1：效率和产品质量的一军在重型“悍马”吉普车上安装了基于磁流变减振器个重要因素。为解决振动问题，各种减振装置被相继的汽车半主动悬架系统，取得了越野速度提高30％～提出，它们包括阻尼减振器、动力减振器、摩擦减振器、40％的良好试验效果。

7、日本的TjahjoPranoto研究了冲击减振器等。近年来，随着智能材料的蓬勃发展，利一种利用电磁永磁体的磁流变液剪切减振器，该装置用其独特性能研制而成的减振装置越来越受到科研人可以在低频区域内对振动进行很好的控制。此外，磁员的关注，其中磁流变减振装置作为一种性能优良的流变减振装置在土木、机械、车辆等领域也已开展了大半主动控制装置，既具有被动控制系统的可靠性，又具量研究。有主动控制的强适应性，它的刚度和阻尼可随着外为提高磁流变减振装置的工作性能，装置的磁路加磁场的变换而发生变化。磁流变减振器具有结构简设计是关键，通过合理的设计可使得减振器