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旋转式磁流变制动器是一种可有效产生制动转矩,耗散运动能量的半主动制动器件,具有设计紧凑、磁流变液用量少等众多独特优点,可更好的应用于工作空间狭小的场合,在工程领域具有广泛的应用前景。现有研究中的旋转式磁流变制动器制动转矩较小,无法应用于大制动转矩场合,为进一步提升磁流变制动器输出制动转矩,增加转矩密度,本文从优化磁流变制动器磁通路径入手,利用转轴与旋转套筒相结合,隔磁材料与导磁材料系统组合的方式,增加筒式磁流变制动器液流通道数量,可在提升制动转矩性能的同时,大幅度降低筒式制动器的轴向尺寸。本文主要完成研究内容包括:1、提出并设计一种多液流通道旋转式磁流变制动器,通过设置旋转套筒将液流通道分为内外两部分,在旋转套筒中部使用隔磁环,引导磁力线通过未被利用的外轴向液流通道,从而将制动器有效阻尼间隙从2段增加为4段,有效增加了磁流变制动器产生流变效应的工作区域。采用解析法根据磁路基本定理对磁路进行分析计算,结合设计条件迭代计算得出磁流变制动器有效液流通道长度及关键部件尺寸参数,并进行强度校核。基于Bingham塑性模型推导相应的转矩数学模型。结果表明所设计的磁流变制动器理论输出制动转矩满足设计要求。2、采用有限元仿真软件ANSYS中的EMAG以及Design Opt模块对多液流通道旋转式磁流变制动器磁路进行仿真分析及优化设计,并对优化前后制动器制动转矩特性进行对比分析,验证制动器中隔磁零件设置对磁力线走向以及磁感应强度分布影响。分析优化前后多液流通道旋转式磁流变制动器有效阻尼间隙处磁场强度与剪切应力分布变化情况,观察不同电流及不同转速下多液流通道旋转式磁流变制动器制动转矩变化规律。仿真结果表明优化后的磁流变制动器具有更大的输出转矩。3、加工出优化前及优化后的多液流通道旋转式磁流变制动器,同时搭建旋转式磁流变制动器制动转矩性能测试实验平台。利用LabVIEW数据采集软件设计传感器转速和转矩信号采集系统,获取不同电流及不同转速下制动器制动转矩数值,分析其变化规律,对优化后磁流变制动器的性能改进进行了讨论;并与仿真结果进行对比,验证制动器优化结构的合理性。实验结果表明优化后制动器具有更加优异的制动效能。