磁流变液(MRF)是一种在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化的材料,它在无外加磁场作用时呈现牛顿流体的流动特性,然而在强磁场作用下,其表观粘度可在毫秒级的短时间内增加几个数量级以上,并呈现类似固体的力学性质,而且粘度的变化是连续、可逆的,即一旦去掉磁场后,又变成可以流动的液体。磁流变效应连续、可逆、迅速和易于控制的特点使得磁流变液装置将广泛应用在汽车、机械、建筑、航空、医疗等领域。被认为是未来最具前途的智能材料之一 磁流变液离合器是一种利用磁流变液剪切应力来进行离合的一种装置,它传递的力矩随外加磁场的变化迅速变化。在没有磁场作用的情况下,磁流变液处于液体状态,离合器的离合力矩仅为粘性阻力。当有一个外加磁场作用时,磁流变液中的极性粒子马上被极化并沿着磁力线方程成链状分布。这种链状结构就使磁流变液的剪切应力增大,表现出塑性体的特性,因此离合器就可以传递一定的力矩。力矩的大小可以通过调节磁场强度的大小来控制。磁流变离合器具有传动平稳、均衡、结构简单、紧凑、操作简便、能耗低、寿命长等优良性能。 本文首先对磁流变液的材料及流变特性进行了介绍,对磁流变液本构模型进行了分析。对磁流变液的传力方式进行了讨论,并根据剪切模式建立了磁流变液的传力模型,完成了圆筒式磁流变离合器的设计与样品加工,得出了基本设计公式,并对该离合器的性能进行了测试分析,实验证明磁流变液基于磁场强度的改变可以传递不同的转矩与转速,磁流变液离合器有很大的工程应用前景。