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题名一种新型剪切阀式旋转MR制动器的开发与评估
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作者
方映平
陈大鹏
刘佳
张运杰
陈庚
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机构
南京信息工程大学自动化学院
江苏省智能气象探测机器人工程研究中心
江苏省大气环境与装备技术协同创新中心
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出处
《测控技术》
2024年第4期68-76,共9页
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基金
国家自然科学基金(62003169)
江苏省自然科学基金青年基金(BK20200823)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_1202,SJCX22_0351,SJCX22_0348)。
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文摘
基于磁流变(Magnetorheological,MR)液的流变特性,MR制动器具有的高转矩-体积比(Torque-to-Volume Ratio,TVR)和低功耗优点使其成为一种应用前景广泛的被动力输出装置。为了提高旋转型MR制动器在单位空间内的输出制动转矩,基于凸轮结构提出了一种在剪切阀模式下工作的旋转型MR制动器。首先,介绍了这种新型MR制动器的总体结构,并基于Bingham塑性模型和凸轮模型对MR制动器的输出制动转矩进行了理论推导。然后,利用ANSYS软件和多目标优化设计方法,对制动器的结构进行有限元分析,得到最优的几何参数。在自主搭建的实验平台上对制动器进行了性能测试实验,结果表明,该制动器具有较高的TVR、较低的初始制动转矩和良好的动态特性。该制动器在较小的体积下能够实现最大42.4 kN/m^(2)的TVR,可以很好地满足力触觉交互、康复训练、可穿戴设备等需要小体积和大输出转矩的应用场景。
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关键词
磁流变液
制动器
剪切阀模式
力/转矩反馈
转矩-体积比
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Keywords
MR fluid
brake
shear-valve mode
force/torque feedback
TVR
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH7
[机械工程—精密仪器及机械]
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