机床与液压

作者：陈松林，尹赞涵，舒锐志，付本元，张卫青，马婧华，殷勤，谢正邱

单位：重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院；重庆理工大学机械工程学院

关键词：磁流变液;楔挤压;流场;转矩;挤压强化

基金：重庆市教育委员会科学技术研究项目（KJQN202401147;KJQN202201166）；国家自然科学基金项目（52375084）；重庆市自然科学基金面上项目（cstc2021jcyj-msxmX0361）

针对现有加压式磁流变制动器结构复杂的问题，提出一种利用楔形间隙自挤压强化的盘式磁流变液制动器。此制动器通过在转子壁面上布置4个矩形槽的结构，利用矩形槽与圆盘面之间的间隙产生的挤压力对磁流变液进行挤压，使它在提高工作性能的同时，结构更加紧凑。基于有限单元法对磁场进行分析，得出不同电流下磁流变液的磁学与力学性能；基于计算流体动力学对磁流变液进行流场分析，得到挤压应力沿周向分布的云图；基于Navier-Stokes方程和挤压强化模型，推导出磁流变液的流动方程，并得到制动器产生的转矩与电流、液体挤压应力的关系。结果表明：楔形间隙使得液体挤压应力产生周期性的变化，磁流变液在挤压强化后，剪切屈服应力显著增加，当输入电流为2.0 A时，磁流变液剪切屈服应力最大值为67.7 kPa，制动转矩为24.8 N·m，相较于未挤压状态，制动转矩提升了约46.2%。

来源：2024年第20期

《机床与液压》期刊编辑部

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