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圆盘式磁流变传动机构的研究 被引量:11
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作者 黄豪彩 黄宜坚 《机床与液压》 北大核心 2003年第2期62-64,141,共4页
本文研究圆盘式磁流变传动机构主要结构参数的设计,它涉及装置的动态品质、磁流变流体的物理性能和机构运行条件。讨论传动机构传递的力矩、动态品质、调速范围、粘性功率损失、传动系统刚度、转速差-磁场强度系数等,它们与圆盘内外半... 本文研究圆盘式磁流变传动机构主要结构参数的设计,它涉及装置的动态品质、磁流变流体的物理性能和机构运行条件。讨论传动机构传递的力矩、动态品质、调速范围、粘性功率损失、传动系统刚度、转速差-磁场强度系数等,它们与圆盘内外半径、间隙、剪切速率、外加磁场强度、MRF的零磁场粘度和屈服应力有关。 展开更多
关键词 传动机构 性能参数 结构设计 圆盘式磁流变传动机构
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圆盘式磁流变传动机构的优化设计 被引量:1
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作者 张琳 李彦希 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第12期43-44,共2页
利用磁流变液体可控的特性,将磁流变技术应用于机电传动与控制系统。在介绍磁流变传动机构工作原理基础上,提出以传递力矩、单位转动惯量传递力矩和粘性功率损失为目标的结构参数优化设计的多目标优化数学模型。优化结果表明,合理设计... 利用磁流变液体可控的特性,将磁流变技术应用于机电传动与控制系统。在介绍磁流变传动机构工作原理基础上,提出以传递力矩、单位转动惯量传递力矩和粘性功率损失为目标的结构参数优化设计的多目标优化数学模型。优化结果表明,合理设计机构的结构参数将有利于减小机构功率损失、提高传递力矩,并改善机构的动态品质。 展开更多
关键词 圆盘式传动机构 结构参数 优化设计
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圆盘式磁流变传动机构的设计与研究 被引量:3
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作者 张琳 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第1期31-32,共2页
利用磁流变液体可控的特性,将磁流变技术应用于机电传动与控制系统,在阐述磁流变传动机构工作原理基础上建立了其力矩模型,并就结构参数对机构动态品质、功率损失、调速范围等性能的影响进行了理论分析。分析表明,合理设计机构的结构参... 利用磁流变液体可控的特性,将磁流变技术应用于机电传动与控制系统,在阐述磁流变传动机构工作原理基础上建立了其力矩模型,并就结构参数对机构动态品质、功率损失、调速范围等性能的影响进行了理论分析。分析表明,合理设计机构的结构参数将有利于减小机构功率损失、提高调速范围,并改善机构的动态品质。 展开更多
关键词 传动机构 结构参数 性能分析
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挤压-剪切复合模式下磁流变液传动装置传动性能研究
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作者 李昊鹏 肖鹿 +3 位作者 陈飞 田祖织 谢方伟 王书友 《液压与气动》 北大核心 2025年第5期56-63,共8页
磁流变传动装置具有可控性高、响应速度快、功耗低等优点,通过引入挤压强化效应,可有效提升传动装置传动能力。通过分析挤压-剪切复合模式下的磁流变液磁能,推导了复合模式下磁流变液转矩传递表达式,发现挤压引起颗粒距离减小,使得屈服... 磁流变传动装置具有可控性高、响应速度快、功耗低等优点,通过引入挤压强化效应,可有效提升传动装置传动能力。通过分析挤压-剪切复合模式下的磁流变液磁能,推导了复合模式下磁流变液转矩传递表达式,发现挤压引起颗粒距离减小,使得屈服应力增加。提出了一种基于液压挤压的复合模式传动新方法,设计了具有轴向压力调节功能的盘式传动装置,并测试了其传动性能。结果表明:装置在2 A励磁电流和306 kPa挤压应力下,输出转矩为174 N·m,较单一剪切模式输出转矩提升85%,传动效率为87%,动态响应时间为372 ms。挤压效应增加了磁流变液传动装置的传动转矩,但不影响零场转矩、静态特性和动态响应时间。研究为高功率密度磁流变传动装置设计提供了理论依据和技术方案。 展开更多
关键词 复合模式 传动装置 传动性能
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圆盘式磁流变液变面积传动性能研究 被引量:5
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作者 姚华 黄金 谢勇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期1-6,共6页
提出一种由形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)驱动通过改变磁流变液的工作面积来改变传递转矩的传动方法;介绍了其工作原理,分析了变面积的过程;基于磁路理论,进行传动装置的磁路计算;应用ANSYS软件进行了磁路建模和有限元仿真,得... 提出一种由形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)驱动通过改变磁流变液的工作面积来改变传递转矩的传动方法;介绍了其工作原理,分析了变面积的过程;基于磁路理论,进行传动装置的磁路计算;应用ANSYS软件进行了磁路建模和有限元仿真,得到不同面积比下的磁感应强度分布云图;最后对比分析了不同面积比下传递转矩的能力。结果表明:随着磁流变液的面积比增大,传递的转矩先增大后减小,传动能力得到提升。 展开更多
关键词 形状记忆合金弹簧 面积传动 路分析 转矩
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基于磁流变技术的五自由度机械臂搭建及关键技术研究
6
作者 叶美桃 范英 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期99-106,共8页
基于磁流变技术在机器人技术领域的优异性能,设计一款融合磁流变离合器(MRC)的五自由度机械臂。该机械臂采用一种创新的组合式传动模式,通过单个无刷直流电机及MRC配合使用便能完成系统所有关节独立、同步驱动,在减少系统复杂性和成本... 基于磁流变技术在机器人技术领域的优异性能,设计一款融合磁流变离合器(MRC)的五自由度机械臂。该机械臂采用一种创新的组合式传动模式,通过单个无刷直流电机及MRC配合使用便能完成系统所有关节独立、同步驱动,在减少系统复杂性和成本同时实现了机械臂系统的高效动力传输。对机械臂系统的运动学理论进行分析,建立输入输出速度和扭矩的耦合模型,并提出通过限制电机输出动能的方式来实现人机安全交互的控制策略;随后详述系统设计过程中的3种初始方案并对各方案优缺点展开分析;然后依据最优方案搭建机械臂系统并进行系统工作空间分析,证明其比人类手臂具有更大的操作范围和关节角度。最后进行了理论模型模拟实验与实际角速度测试实验。通过模拟实验分析了关节1、2、3的MRC输入角速度变化情况以及制约条件,且与后续开展的实际测试结果几乎完全吻合,进一步验证了基于磁流变技术的机械臂系统的可行性。 展开更多
关键词 技术 五自由度机械臂 传动模式
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多极圆盘式磁流变制动器的设计与优化 被引量:5
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作者 黄浩 吴杰 +1 位作者 邓兵兵 谢红阳 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期297-305,共9页
针对传统圆盘式磁流变制动器中工作间隙磁场强度沿制动盘径向分布不均匀、远离线圈区域的工作间隙磁场强度较小的问题,提出并设计了一种多极圆盘式磁流变制动器。首先,阐述了多极圆盘式磁流变制动器的基本结构及工作原理,完成了磁流变... 针对传统圆盘式磁流变制动器中工作间隙磁场强度沿制动盘径向分布不均匀、远离线圈区域的工作间隙磁场强度较小的问题,提出并设计了一种多极圆盘式磁流变制动器。首先,阐述了多极圆盘式磁流变制动器的基本结构及工作原理,完成了磁流变制动器的磁路建模,并建立了其制动转矩的数学模型。然后,基于有限元仿真软件,开展了多极圆盘式磁流变制动器的磁场仿真分析。最后,以转矩密度为优化目标,采用梯度自由优化算法中的BOBYQA(bound optimization by quadratic approximation,二次逼近边界优化)算法,完成了多极圆盘式磁流变制动器的结构优化设计。结果表明,所设计的磁流变制动器的外间隙磁感应强度为0.681~0.760 T;内间隙0~<5 mm处的磁感应强度为0.114~0.349 T,5~65 mm处的磁感应强度为0.362~0.498 T;内、外线圈产生的2种磁场可以在磁流变液间隙中实现叠加,从而提高制动转矩。相较于优化前,当所有内、外线圈的电流为1 A时,优化后磁流变制动器的制动转矩增大了15.2%,转矩密度增大了14.3%。多极圆盘式磁流变制动器可为高转矩密度磁流变传动技术的发展提供参考。 展开更多
关键词 制动器 多极 圆盘式 制动转矩 转矩密度
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圆盘式磁流变离合器的切向传力模型
8
作者 孟令军 蔡清传 +1 位作者 孙佳 贺建民 《重庆工学院学报》 2005年第5期123-124,共2页
关键词 离合器 传力模型 圆盘式 切向 场作用 效应 智能材料 剪切应力 强度控制 液体 转化
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磁流变传动机构的设计与研究 被引量:4
9
作者 黎文峰 黄宜坚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第10期33-35,共3页
设计了一种磁流变传动机构的基本结构,分析其工作原理;并推导了磁路设计的理论计算公式,得出了磁路设计的一般方法;对机构所传递的力矩进行了实验测试和分析。为磁流变传动机构的应用与研究提供了参考和依据。
关键词 传动机构 工作原理 路设计
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圆筒式磁流变传动机构的研究 被引量:3
10
作者 黄豪彩 黄宜坚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期605-608,621,共5页
介绍了圆筒式磁流变传动机构的工作原理 ,研究了传动机构主要结构参数的设计 ,详细讨论了它传递的力矩、动态品质、功率损失、效率、调速范围 ,以及这些参数与它的结构尺寸、MRF的特性和外加磁场的关系。并提出以传递力矩、单位转动惯... 介绍了圆筒式磁流变传动机构的工作原理 ,研究了传动机构主要结构参数的设计 ,详细讨论了它传递的力矩、动态品质、功率损失、效率、调速范围 ,以及这些参数与它的结构尺寸、MRF的特性和外加磁场的关系。并提出以传递力矩、单位转动惯量传递的力矩。 展开更多
关键词 圆筒式传动机构 优化设计
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磁流变延时机构数字系孪生系统
11
作者 康岩 干浩翔 +2 位作者 陆静 陈浩宇 黄学功 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期137-144,187,共9页
针对当前磁流变延时机构延时性能预测存在实验相对困难、成本高和性能预测精确度不足等问题,将数字孪生技术与磁流变延时机构工作机理相结合,开发了磁流变延时机构数字孪生系统。建立磁流变延时机构数字孪生系统整体架构,规划并设计系... 针对当前磁流变延时机构延时性能预测存在实验相对困难、成本高和性能预测精确度不足等问题,将数字孪生技术与磁流变延时机构工作机理相结合,开发了磁流变延时机构数字孪生系统。建立磁流变延时机构数字孪生系统整体架构,规划并设计系统功能模块及运行机制,分析磁流变延时机构数字孪生系统物理空间、孪生空间、孪生数据及可视化服务的实现方法。融合机理仿真与实验数据,采用随机森林算法借助Unity3D可视化平台,实现基于数字孪生技术的磁流变延时机构延时性能高精度快速仿真预测及其虚拟可视化。设计开发磁流变延时机构数字孪生系统,并结合实验数据验证系统功能,为实现引信数字孪生全生命周期的数据交互及其可视化提供服务。 展开更多
关键词 延时机构 数字孪生系统 随机森林预测模型 UNITY3D 数据可视化
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基于数字孪生的磁流变液延时机构延迟解除隔离时间降阶模型
12
作者 康岩 陆静 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期33-39,47,共8页
为建立满足实时性要求的磁流变液延时机构数字孪生体,针对传统流场仿真计算比较复杂耗时的问题,构建了该机构流体域降阶模型以实现其延时性能的快速计算。利用磁流变液延时机构流体域有限元全阶模型的参数化仿真作为样本数据,在DOE实验... 为建立满足实时性要求的磁流变液延时机构数字孪生体,针对传统流场仿真计算比较复杂耗时的问题,构建了该机构流体域降阶模型以实现其延时性能的快速计算。利用磁流变液延时机构流体域有限元全阶模型的参数化仿真作为样本数据,在DOE实验设计的基础上采用响应面法完成了流体域降阶模型建立,并结合有限元全阶模型仿真及高速旋转等效试验验证了降阶模型的精度及其可行性。结果表明传统流场与降阶模型仿真结果趋势相同,在检验工况中两者误差在5%以内,但降阶模型的仿真速度是流场仿真的100倍,即降阶模型可以在保证磁流变液延时机构模型求解精度的同时提高求解效率。 展开更多
关键词 数字孪生 液延时机构 响应面法 降阶模型
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一种新型磁流变传动机构的设计与研究
13
作者 张琳 曾森 《机床与液压》 北大核心 2010年第16期8-9,12,共3页
利用磁流变液体可控的特性,将磁流变技术应用于机电传动与控制系统。在阐述圆筒式磁流变传动机构工作原理的基础上建立其力矩模型,并从理论上分析结构参数对机构动态品质、功率损失、调速范围的影响。结果表明,合理设计机构的结构参数... 利用磁流变液体可控的特性,将磁流变技术应用于机电传动与控制系统。在阐述圆筒式磁流变传动机构工作原理的基础上建立其力矩模型,并从理论上分析结构参数对机构动态品质、功率损失、调速范围的影响。结果表明,合理设计机构的结构参数将有利于减小机构功率损失、提高调速范围,并改善机构的动态品质。 展开更多
关键词 液体 圆筒式传动机构 结构参数 性能分析
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双圆锥盘磁流变传动机构设计和研究
14
作者 李阳 黄宜坚 《机电工程》 CAS 2003年第2期64-66,共3页
提出了一种新型的双圆锥盘磁流变传动机构 ,该机构比传统的圆盘机构传递力矩更大 ,动态性能更好 。
关键词 双圆锥盘传动机构 设计 力矩传递 屈服应力
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磁流变传动装置温度特性研究 被引量:17
15
作者 田祖织 侯友夫 王囡囡 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期596-601,共6页
基于热传导理论,采用有限元方法对磁流变传动装置温度场进行了研究,并采用实验方法分析了温度对磁流变传动装置性能的影响规律。研究发现,该传动装置稳态滑差功率可达200 W,温度最低点出现在传动轴轴端处,最高点则出现在传动圆盘内外径... 基于热传导理论,采用有限元方法对磁流变传动装置温度场进行了研究,并采用实验方法分析了温度对磁流变传动装置性能的影响规律。研究发现,该传动装置稳态滑差功率可达200 W,温度最低点出现在传动轴轴端处,最高点则出现在传动圆盘内外径之间,各点温度分布较为均匀;瞬态时,传动圆盘径向各处温差最大值达到80℃,热变形对微间距传动影响较大,现场实验温升曲线与有限元分析基本一致;温度升高降低了磁流变液的动屈服应力,但由于磁路磁阻及挤压增强效应影响,可以轻微提升磁流变传动装置的传力性能。 展开更多
关键词 温度 传动 有限元
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传动装置磁流变液瞬态温度场研究 被引量:21
16
作者 王道明 孟庆睿 +1 位作者 侯友夫 田祖织 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期287-292,共6页
基于Bingham模型和传热学基本理论,建立滑差工况下磁流变液瞬态热传导方程,并采用数值仿真和试验研究了磁流变液温度场沿轴向和径向的分布以及滑差功率和工作间隙对其的影响规律。研究表明:轴向各间隙中磁流变液间存在着温度差异,由内... 基于Bingham模型和传热学基本理论,建立滑差工况下磁流变液瞬态热传导方程,并采用数值仿真和试验研究了磁流变液温度场沿轴向和径向的分布以及滑差功率和工作间隙对其的影响规律。研究表明:轴向各间隙中磁流变液间存在着温度差异,由内向外温度逐渐降低,且内外温差随时间的增大而增加;不同时刻磁流变液表面温度分布规律基本一致,温度最高值出现在工作半径中心处;磁流变液温度随滑差时间呈近似线性上升,且温升速度随滑差功率的增大而增大,随工作间隙的增大而减小。 展开更多
关键词 传动装置 滑差工况 瞬态温度场
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磁流变技术在液压传动与控制中的应用展望 被引量:13
17
作者 王京涛 吴张永 +1 位作者 岑顺锋 王晓波 《机床与液压》 北大核心 2011年第10期131-133,144,共4页
介绍了磁流变效应的机理及磁流变液的流变学特性;归纳了磁流变技术在液压传动与控制中的一些应用,重点介绍了磁流变阀的应用;展望了磁流变技术在流体传动与控制领域的应用前景。
关键词 效应 液压传动
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传动装置中磁流变液的稳态流动分析 被引量:8
18
作者 郑军 张光辉 曹兴进 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期149-154,共6页
为了了解磁流变液在传动装置中的流动,基于Bingham模型和流体动量方程,分析稳态下传动装置中磁流变液的流动特性。研究结果表明,在同步工况下,传动装置流场中磁流变液未屈服,各点角速度相同;在滑差工况下,随外加磁场的增大和滑差转速的... 为了了解磁流变液在传动装置中的流动,基于Bingham模型和流体动量方程,分析稳态下传动装置中磁流变液的流动特性。研究结果表明,在同步工况下,传动装置流场中磁流变液未屈服,各点角速度相同;在滑差工况下,随外加磁场的增大和滑差转速的减小,磁流变液逐渐从完全屈服向部分屈服转变;磁流变液完全屈服时,磁流变液角速度随半径呈非线性增加,工作间隙中磁场越强,流场的非线性分布越明显;磁流变液部分屈服时屈服区域随外加磁场的增大而减小,随滑差转速的增大而增大,未屈服区与主动转子相连;稳态下磁流变传动装置传递的转矩随外加磁场的增加而近似呈线性增大,但在相同外加磁场下,传递转矩基本不随滑差转速改变而改变,表现出良好的恒转矩特性。 展开更多
关键词 传动装置 Bingham模型
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磁流变传动界面间液膜温升特性实验研究 被引量:4
19
作者 王道明 孟庆睿 +1 位作者 侯友夫 田祖织 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2674-2679,共6页
为揭示磁流变传动(magnetorheological(MR)transmission)界面间液膜的温升特性,以一种多盘式磁流变传动装置为研究对象,对传动界面间磁场分布进行有限元仿真分析,并采用实验方法研究了工作间隙内液膜的温升情况及分布规律,同时测试了液... 为揭示磁流变传动(magnetorheological(MR)transmission)界面间液膜的温升特性,以一种多盘式磁流变传动装置为研究对象,对传动界面间磁场分布进行有限元仿真分析,并采用实验方法研究了工作间隙内液膜的温升情况及分布规律,同时测试了液膜温升对传动性能的影响。研究结果表明:液膜温度沿工作间隙径向逐渐增大,并且温度差值随滑差时间越来越大,液膜沿周向温度分布基本均匀;滑差加载阶段,液膜温度随时间近似呈线性上升,且滑差功率越大,温升速度越快,在停机阶段温度下降缓慢,有必要采取强制散热措施以减缓液膜温升;液膜的温升将会导致其传递扭矩能力下降和动态响应速度变慢。 展开更多
关键词 传动 液膜 温升特性 传动性能
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形状记忆合金控制的圆筒式磁流变液无级传动 被引量:7
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作者 麻建坐 魏书华 钟莉蓉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期599-603,共5页
基于形状记忆合金热效应下的形状记忆特性和磁流变液的流变特性,介绍了形状记忆合金控制的磁流变液无级传动的工作原理;建立了能控制励磁线圈电流大小的形状记忆合金温控开关输出行程与温度、结构参数、材料参数、工作载荷等参数之间的... 基于形状记忆合金热效应下的形状记忆特性和磁流变液的流变特性,介绍了形状记忆合金控制的磁流变液无级传动的工作原理;建立了能控制励磁线圈电流大小的形状记忆合金温控开关输出行程与温度、结构参数、材料参数、工作载荷等参数之间的关系式;基于Herschel-Bulkley模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的本构方程;建立了磁流变液无级传动的传递转矩与磁场参数、材料参数、尺寸参数和运动参数之间的关系式。研究结果表明:形状记忆合金温控开关的输出行程随温度的变化而变化,磁流变液无级传动的传递转矩随外加磁场的增大而增大,输出转速能根据来自散热器气流温度的高低实现连续调整。 展开更多
关键词 形状记忆合金 温控开关 无级传动
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