磁致伸缩式盘式制动器有限元分析

设计了一种磁致伸缩式制动器,并通过有限元分析软件COMSOL对其进行建模与有限元分析,模拟其主要部件在工作状态下的真实物理状况,以验证该设计的可行性,为磁致伸缩式盘式制动器的可靠性提供理论支撑。结果表明,该设计在工况下的温度、应力、应变等物理量均满足了设计的要求。

基于CFD技术盘式磁流变液制动器结构及性能

为了研究转盘结构对盘式磁流变液制动器的性能的影响,对制动器磁流变液流场进行了仿真和试验研究。根据制动器的结构特点和磁流变液宾汉模型理论,运用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent对不同转盘结构下,制动器内磁流变液流场的速度、压力、黏度及剪切应力分布进行仿真,得到制动力矩随结构和磁场强度的变化规律,并进行了试验验证。仿真及试验结果表明:磁流变液腔室宽度对制动力矩影响较小,表面开辐射状槽时转盘制动力矩最大,开有通孔的情况次之,开环形槽时制动力矩最小。研究结果为磁流变液制动器的结构设计提供了参考依据。

基于Fluent的盘式磁流变液制动器优化设计

针对盘式磁流变液制动器的散热问题,通过对盘式磁流变液制动器进行结构改进,使磁流变液在制动间隙采用流动模式,将制动过程中产生的热量及时带走,较好地解决了制动装置的散热问题;给出了基于Fluent的优化设计流程,并通过一个实例验证了方法的可行性和有效性。

电力液压盘式制动器在永磁滚筒上的应用

通过对电力液压盘式制动器在永磁电动滚筒上的应用分析,计算了永磁电动滚筒制动时所需制动力矩与制动器所产生的最大制动力矩,并对两者进行比较;通过SolidWorks中的Simulation模块建模分析了制动臂与联接销轴在制动过程中所受应力与形变,证明了电力液压盘式制动器在永磁电动滚筒上应用的可行性。

基于制动性能的盘式磁流变制动器磁场结构设计及优化

目前常见提升MRB制动力矩的思路主要有提高磁流变液性能、改进制动器结构和增大磁场强度3个方面。目前制备的MRB样机虽然通过改变制动器结构提高了制动力矩,但还存在磁场未能充分利用的情况。通过理论分析、数值模拟和实验验证相结合的手法对线圈外置式和线圈旁置式MRB的制动性能进行对比分析,总结出线圈放置方式对MRB性能的影响规律,为MRB的发展提供参考。

盘式磁流变液制动器的设计与分析

磁流变液制动器是一种利用磁流变液剪切应力来进行制动的装置 ,它的制动力矩随外加磁场的变化迅速变化。本文在理论上给出了盘式磁流变液制动器的设计方法 ,推导出了磁流变液产生制动力矩的方程 ,得出了盘式磁流变液制动器中磁流变液体积、厚度等的计算公式 。

圆槽盘式磁流变液制动器的设计研究

磁流变液制动器制动力矩不足始终是限制磁流变液制动器实际应用的主要原因。本文通过在普通制动盘的表面增加半圆形凹槽和凸脊,增大制动盘的工作面积进而增大磁流变液制动器的制动力矩。建立凸脊与圆槽配合制动的制动力矩的模型,得到影响力矩的参数。通过数学求导法求得凸脊的圆心位置,采用ANSYS中的电磁模块对圆槽式制动盘工作间隙处做磁场分析,确定凸脊的尺寸。综合制动面积和磁感应强度的变化结果,本文设计的圆槽盘式磁流变液制动器制动力矩相比于普通盘式磁流变液制动器的制动力矩提高了33%。

圆盘式磁流变液制动器的设计与磁场仿真

为了加强磁流变液(Magneto Rheological Fluid,MRF)制动器的制动性能,设计一种多盘式MRF制动器,建立多盘式MRF制动器有限元模型,对多盘式MRF制动器的磁路做磁场仿真分析。仿真结果表明,多盘式MRF制动器工作区域的磁通密度值随着励磁电流值的增长而增长;多盘式MRF制动器工作间隙的影响仅在一定范围内有效,所以多盘式MRF制动器的结构设计和磁路设计合理。搭建MRF制动器试验台,试验结果表明,多盘式MRF制动器的实际输出力矩为237.2 Nm,而普通汽车紧急制动所需的最大制动力矩为200 Nm,普通制动所需的制动力矩小于200 Nm,所以多盘式MRF制动器输出力矩完全满足微型汽车制动的需要。

多极圆盘式磁流变制动器的设计与优化

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。

基于矩形凸块的盘式磁流变制动器设计与仿真

基于磁流变液的流变特性,设计了一款盘面加工有矩形凸块的盘式磁流变制动器,推导了其制动力矩计算公式,基于Matlab/simulink建立了仿真模型,不断优化矩形凸块的尺寸参数。仿真结果表明,当加工有12个宽度为2 mm、深度为1.5 mm的矩形凸块时,产生的制动力矩达到626 N·m,比未加工凸块时的制动力矩提高了31.5%,表明设计的磁流变制动器可以有效地提高制动力矩。

基于COMSOL的磁流变液盘式制动器仿真优化与研究

采用Bingham流体模型分析了磁流变液盘式制动器的制动力矩,设计出一种外绕线圈的单盘式制动器结构,利用COMSOL软件对该结构进行建模、电磁场仿真、制动力矩计算与结构参数优化。研究表明,制动力矩基本与旋转盘的角速度无关,制动过程中制动器可获得相对稳定的制动力矩;在一定的磁动势下,当旋转盘半径增加时,盘式制动器的制动力矩会逐渐增加;增加导磁外壳的厚度有利于约束磁力线,进而提高制动力矩。

车辆轮毂驱动技术

英国奎奈蒂克公司最近推出了为美国GXV-T“未来地面战车”项目研制的轮毂驱动系统样机。它主要由高功率密度小型永磁电动机、变频器、变速机构、摩擦盘式制动器、冷却系统等组成，集成在20英寸轮毂内，采用了全新密封轮毂结构设计，以解决防尘问题。