电流变液智能制动器实验装置的设计与研究

摘要

该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.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.该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.