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电流变液智能制动器实验装置的设计与研究

吴景华  
【摘要】: 本课题来源于国家自然科学基金研究项目的子项目。主要研究智能电流变液制动装置的结构设计,动力性能以及在汽车制动器的研究应用。 汽车是主要的交通工具,是科学技术发展的标志。汽车的制动性能是汽车主要的性能之一,它直接关系到交通安全。现阶段汽车制动器主要有机械盘式和鼓式两面大类。其缺点是制动性能和水衰性及汽车制动时方向稳定性等方面均较差,开发研制结构向参数可变的、智能化的电流变液制动器成为必要。 电流变液制动器是以智能材料-电流变液(Electrorheological Fluids简称ER流体)为工作介质,从而实现制动器性能的智能化。本文在对电流变液的工作机理及流变力学分析、ER流体与电极间的相互作用分析的基础上,对电流变液制动器的制动力矩进行了深入的分析,并与传统的汽车制动器(鼓式和盘式)进行了比较,讨论了电流变液制动器的优点。设计了制动装置实验台,并对实验装置中各结构及参数进行了选择和设计,推导了电流变液制动器阻力矩的计算公式。讨论分析了电流变液的种类、电场的大小、电极间的距离及电场的面积(改变制动器的直径及宽度)、传动系统界面状态及尺寸等参数对制动力矩的影响,通过对制动器的热平衡分析计算验证其具有实用价值。 电流变液制动器作为一种新型智能化制动器有显著的优点,具有广阔的发展前途。


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