





磁流变式汽车减振器设计开题报告.doc
磁流变式汽车减振器设计说明书.doc
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活塞杆.dwg
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目前,磁流变阻尼器已取得了广泛地发展和应用,其结构形式的研发也层出不穷,根据设计结构出现的时间顺序,可分为常规磁流变阻尼器改进新型磁流变阻尼器以及全新型磁流变阻尼器。
常规磁流变阻尼器,即根据磁流变阻尼器的工作模式而设计出,单级活塞线圈内置式磁流变阻尼器。
重庆大学的廖昌荣余淼等人是国内最早研究磁流变阻尼器的研究人员,他们根据磁流变体的模型描述,提出了混合工作模式的汽车磁流变减振器的设计原理,如图.活塞在工作缸内作往复直线运动,利用线圈产生的磁场来控制磁流变液在阻尼通道中的流动,对减振器的阻尼力实现控制。
并且按照长安微型汽车的技术和磁流变液体的性能设计和制作了微型汽车磁流变减振器,并根据长安微型汽车前悬架减振器的技术条件对此进行了实验测试。
图.混合模式磁流变阻尼器工作原理佛山大学汪建晓以及华南理工大学王世旺等人研制了种自定心挤压式磁流变弹性阻尼器。
以上几种磁流变阻尼器的设计都是在磁流变阻尼器几种工作模式基础上研制出来的单级活塞,线圈内置换绕的磁流变阻尼器。
哈尔滨工业大学的涂奉臣陈照波等人根据工程上出现的常规阻尼器在高频振动是刚度硬化现象,使高频传递率增大而提出种带有解耦结构的新型磁流变阻尼器,其结构上的改动并不大,只是将活塞与活塞杆分开,然后利用解耦机构将活塞与活塞杆连接起来,其解耦结构由两个限位挡板和两个螺旋弹簧组成。
南京林业大学的徐晓美等人提出了种线圈绕于工作缸外的新型磁流变阻尼器。
为了避免将激励线圈绕于工作缸外,磁流变阻尼器中大部分磁力线将平行于磁流变液的流动方向,而无法满足磁流变液产生剪切屈服强度的现象,此结构在工作缸外增加了磁靴结构,既减少了漏磁,又引导磁路使磁力线垂直于磁流变液流动的方向。
宁波大学的苏会强等人根据磁流变液在磁场作用下可进行固液转换的特点,设计了种回转式阻尼器。
并建立了相应的阻尼器力矩模型。
.研究的主要内容本文主要内容是对普通的汽车用减振器进行改进,在原有的双筒减振器的基础上增加上线圈和磁流变液,其主要的结构尺寸工作缸的外径和内径活塞的直径等都没有发生变化,在原有的这些数据的基础上加上了线圈和线圈活塞,对线圈的匝数,工作间隙的大小,磁路的设计等方面进行了研究和设计。
在查阅资料的基础上,选定了工作模式和阻尼器的力学模型。
在给定的工作要求的情况下,对些重要的部件进行了校核,最后对设计的磁流变减振器进行了仿真优化。
主要包括对磁路的设计结构的设计和最后的仿真分析。
磁路的设计在磁流变减振器的设计过程中,磁路的设计是个很重要的环节,决定了磁流变减振器工作范围和效率的大小,在磁路的设计过程中,还要重视对材料的选择,以避免磁阻和漏磁的过大,使减振器不能达到预期的低耗和工作范围宽的目的。
选择合适就算模型,就本身的实际出发选择最优的形式,使得减振器在工作过程中能达到设计的要求。
结构的设计磁流变减振器是基于普通的双筒减振器改变而来的,其中的外形结构和活塞杆的尺寸都没有改变,可按照微型汽车的原始减振器的结构参数进行设计,不同点在于,内部增加了线圈和缠绕线圈的活塞,这些是需要设计和计算的,也是本论文设计的又个重点,基于混合模式的磁流变减振器的基础上,在活塞上开有若干个环槽来增加阻尼力,使减震器的阻尼力增大。
仿真基于基础上运用进行仿真分析,对最终的参数进行比对分析,并得出仿真的结果。
第章磁流变阻尼器的力学模型.磁流变液效应及流变机理世纪年代首次发现磁流变现象。
在零磁场作用下,磁流变液表现为牛顿流体的特征,其剪切应力等于粘度与剪切率的乘积,在外加磁场的作用下,磁流变液表现为宾汉姆流体的特征,其剪切应力由液体的粘滞力和屈服应力两部分组成,其流变特性的改变表现为屈服应力随磁场强度的增加而单调增加,而液体的粘度不变,当外加磁场达到临界值时,磁流变液停止流动达到固化,当去掉外加磁场时,它又恢复到原来的状态,其响应时间仅为几毫秒。
磁流变液的这种随外加磁场强度变化而改变流变特性的现象被称为磁流变效应。
磁流变效应是磁流变技术和磁流变液走向工程应用的基础,它具有下列特性在外加磁场的作用下,磁流变液的表观粘度发生变化的过程是连续的无级的,但这变化过程是非线性的。
在外加磁场的作用下,磁场强度下,流体停止流动达到固化,当去掉外加磁场时,流体又恢复到原来的状态,磁流变体的由液态转换成固态是可逆的,若这转化过程是不可逆的话,他的工程应用价值将会受到极大的影响。
磁流变效应对杂质不敏感。
可以采用低压,大电流的信号来控制磁场强度的强弱,从而控制磁流变效应,这种控制是安全且容易实现的。
在外加磁场的作用下,磁流变体产生磁流变效应的响应时间为毫秒级,这特性能够满足车辆悬架振动控制的要
