磁流變液聯(lián)軸器的工作模式分析

磁流變液的工作模式主要有三種基本的形式:流動模式、剪切模式和擠壓模式。在流動模式下，磁流變液被限制在磁及之間，在壓力差作用下產(chǎn)生流動，而流動阻力則通過外場強度來控制。在剪切模式下，兩及間有相對運動(移動或轉(zhuǎn)動)，這種運動使MRF處于剪切狀態(tài)，通過改變外磁場可連續(xù)改變切應(yīng)力。在全部對中的理想狀態(tài)下，磁流變液一般工作在剪切模式下。在擠壓模式下，兩及在與外場幾乎平行的方向上移動，MRF處于交替拉伸、壓縮狀態(tài)，并發(fā)生剪切。當(dāng)磁流變液聯(lián)軸器的內(nèi)外轉(zhuǎn)筒之間發(fā)生不對中時，同時由于內(nèi)外轉(zhuǎn)筒之間存在確定的轉(zhuǎn)速差，這就導(dǎo)致了磁流變液聯(lián)軸器內(nèi)外轉(zhuǎn)筒的工作間隙在旋轉(zhuǎn)的過程中不斷發(fā)生 改變并擠壓磁流變液，使磁流變液工作在擠壓模式下。故磁流變液聯(lián)軸器在實際工作過程中在做剪切運動的同時也做擠壓運動，而且擠壓運動的強度隨著不對中程度的變大而變強。

2磁流變液聯(lián)軸器的模型分析

2．1模型假設(shè)

(1)認為磁流變液為不可壓縮的;

(2)磁流變液的流動為定常流動;

(3)磁流變液的流動僅僅發(fā)生在切向，軸向與徑向沒有流動;

(4)磁流變液在切向的流動是各自獨立的并不影響其軸向相鄰區(qū)域內(nèi)液體的流動;

(5)磁流變液與外轉(zhuǎn)筒和內(nèi)轉(zhuǎn)筒的接觸為全部接觸，在運動過程中不會脫離;

(6)忽略磁流變液的重力和摩擦的影響;

(7)磁場強度在效果優(yōu)良工作間隙內(nèi)是均勻分布的且相等;

(8)磁流變液聯(lián)軸器工作區(qū)間隙與其轉(zhuǎn)筒半徑相比可認為是以質(zhì)為本小。

從磁流變液的流動特性出發(fā)，推導(dǎo)了磁流變液聯(lián)軸器當(dāng)內(nèi)外轉(zhuǎn)筒不對中時傳遞扭矩的理論公式，通過數(shù)值分析的方法研究了不對中對磁流變液壓力分布、轉(zhuǎn)筒受力及工作扭矩的影響，得出如下結(jié)論:

(1)當(dāng)磁流變液聯(lián)軸器內(nèi)外圓筒不對中時，磁流變液工作模式是剪切和擠壓模式并存，不對中程度越大，擠壓運動越激烈;

(2)不對中只對磁流變液聯(lián)軸器的粘性力矩產(chǎn)生確定的影響，而對磁致扭矩并沒有實質(zhì)性的影響，而且粘性力矩隨著偏移量和傾斜角度的變大而減小;

(3)當(dāng)磁流變液聯(lián)軸器不對中時，磁流變液內(nèi)部存在周期變化的附加壓力，在進行強度和密封設(shè)計時應(yīng)充分考慮這些因素;

(4)由于不對中對磁流變液聯(lián)軸器的工作扭矩并沒有實質(zhì)性的影響，這樣就可以適當(dāng)降低磁流變液聯(lián)軸內(nèi)外轉(zhuǎn)筒的加工精度及安裝精度。