尹逊亮[1]2014年在《经济型轿车电流变自动离合器集成设计研究》文中研究说明电流变自动离合器（ER Automatic Clutch）是一种较为新型的自动离合器，具有使用寿命长、可控性好等优点，其研发对促进经济型轿车AMT的发展具有重要意义。本文结合吉林省科技厅重点科研项目——“经济型轿车电流变自动离合器研究”，进行了经济型轿车电流变自动离合器的集成设计研究，主要内容如下：本文首先分析了电流变效应的应用、机理和其力学模型，在此基础上建立了剪切模式下圆盘式和圆筒式电流变自动离合器的转矩传递模型，并对同心圆筒式结构的传递转矩、传动效率、调速范围、可控系数的影响因素进行了分析；配制了铬离子改性氧化钛/丙烯酰胺纳米电流变液，并通过性能实验得到其剪切应力随电场强度变化的拟合曲线。接着通过对平行圆盘式和同心圆筒式两种典型电流变自动离合器的结构进行对比分析，确定本研究所采用的结构形式；分析了多筒式同心圆筒式结构的设计参数对其传递转矩和转动惯量大小的影响，并对设计参数进行了优化设计分析；结合变速器壳体的结构特点、电流变液体的力学特性及经济型轿车对传递转矩的要求，完成基本传动机构的设计。然后进行了控制机构及辅助机构的分析与设计，控制机构包括锁止装置、减速装置和电场调节装置，辅助机构包括扭转减振装置、充放液装置和冷却装置；在对各机构研究设计的基础上，完成电流变自动离合器的集成设计，并详细讲述了电流变自动离合器的工作过程。最后利用Matlab/Simulink建立整车仿真模型，包括发动机模型、电流变自动离合器转矩传递模型、电流变液体转矩传递模型和行驶阻力模型，对汽车起步过程离合器的输出特性进行仿真分析；制作了平行圆盘式和同心圆筒式电流变自动离合器的原理样机，并针对其静特性、工作稳定性和滑磨特性分别进行了台架实验。本文研究的电流变自动离合器，有利于克服现有AMT中干式摩擦离合器的缺点，提高与改善离合器的控制特性和使用性能，推进经济型轿车AMT的产业化、商品化，而且不仅适用于乘用车AMT系统，也适用于客车AMT系统及商用车AMT系统，为电流变自动离合器的设计开发奠定了基础，对其应用与推广也有一定的指导意义和实际价值。
杨进民[2]2003年在《盘式电流变传动机构的设计与实验分析》文中研究指明电流变技术是机电应用领域的一门新兴学科。在电场作用下，它具有液一固态转化的可逆性、连续可控性和响应的快速性等高技术特征，因而在机电传动与控制系统有广泛应用前景。 目前，国内外有很多关于电流变应用机构的研究见诸报导，但电流变液的流动模式，大都是基于平动式或剪切式，也有少数基于挤压式的论文报导。因此本文研究开发了一种新型的电流变传动装置，即波纹式电流变传动机构，其流体工作模式是复合型的，即剪切一挤压式。波纹式电流变传动机构是电流变技术在传动机械学中的一项突破，它具有响应速度快、能实现无级调节和易于计算机控制等优点。 对传动机构的测量与控制，本文将虚拟仪器技术和电流变技术有机的结合起来，在虚拟仪器平台上构建了波纹式电流变传动机构的测控系统，介绍了该系统的架构方案，控制方案，利用该系统可方便地实现对步进电机、异步电机的控制，并可对波纹式电流变传动机构的输出力矩进行迅速、精确的测量与控制。 由于波纹式电流变传动机构的外加电场和电流变液产生的力矩间呈复杂的非线性关系，用现有的物理和数学理论来建模尚有一定的难度，而人工神经网络有表示任意非线性关系和学习的能力，给解决这类问题提供了新思想和新方法。本文正是基于此，利用BP算法的多层前馈网络的自学习能力，来完成对传动机构的识别和验证，从而建立可靠的波纹式电流变传动机构模型，方便进一步的基础理论研究。 本文通过对大量的实验数据进行分析，对波纹式与平盘式电流变传动机构的输出力矩进行比较，得出波纹式要比平盘式所传递的力矩大十倍的结论。
林建欢[3]2004年在《轴向挤压圆盘式电流变传动机构的设计与研究》文中进行了进一步梳理电流变技术是一门高新技术。在外加电场的作用下，可以在液体和固体间连续快速的转化，且这种转化是可逆和可控的。由于具有这种奇特的效应，因而在机电传动与控制系统领域有着广泛应用前景。 目前，国内外已有很多科研机构和企业参与了电流变技术的研究，但在他们所设计的电流变应用装置中，电流变液的流动模式大多为基于平动式或剪切式，由于都只是单纯的剪切方式，其旋转或平动无法产生挤压力来增加转矩或力，传递的力矩比较小，只能适用于小功率场合。本文设计开发了一种较新型的电流变传动机构：旋转及轴向运动圆盘式电流变传动机构，其流体工作模式是复合型的，即剪切—挤压式。旋转及轴向运动圆盘式电流变传动机构是电流变技术在机电传动与控制领域的一项突破，它具有响应快速、易于计算机控制和实现无级调节等优点。 本文提出了一个计算圆盘、轴向挤压的电流变传动机构的实用计算公式，表明挤压产生的电流变效应由两部分组成，一是挤压运动产生圆盘平均间隙变化，引起平均电场强度的变化；另一是挤压运动使电流变液的力学性能变化。采用轴向运动幅值与圆盘平均间隙的比值作为描写电场强度因素和流体力学性能因素的参量。研究表明，这个半理论半经验公式物理概念清晰、使用方便，具有工程应用价值。 本文运用虚拟仪器技术，采用了在工程上易学易用的图形化编程语言——LabVIEW，与电流变技术相结合，构成了旋转及轴向运动圆盘式电流变传动机构的测控系统，可方便地实现对步进电机、异步电机的控制以及对机构的力矩进行迅速、精确的测量、分析与控制。 本文通过对大量的实验数据进行分析，讨论了旋转及轴向运动圆盘式电流变传动机构传递的力矩与外加电压、双圆盘相互转速、结构尺寸之间的关系，分析了如何获得该机构良好的动态性能，得出旋转及轴向运动圆盘式要比单纯的剪切式所传递的力矩大将近一个数量级的结论，为进一步的基础理论研究和电流变的工程应用提供了实验依据，并说明了其构思方法的可行性。
黄豪彩[4]2004年在《电流变传动系统动力学模型与控制方法研究》文中研究说明电流变液是一种新型的智能软物质，二十一世纪是研究软物质的时代，电流变技术是机电工程的核心技术之一。电流变技术，特别是电流变装置动力学模型和控制方法的研究，是机电工程领域的重要前沿研究。 电流变传动系统是一个非线性、时变的多输入、多输出系统，很难建立其数学模型，电流变传动系统的测试与控制是电流变技术的核心难题。论文以一种新型的电流变装置—双驱动式电流变传动系统为研究对象，建立系统的动力学模型，并研究其控制方法。 论文探讨电流变传动机构中结构参数、电流变液性能和运行条件对传动性能的影响。分别建立系统的神经网络模型和离散动力学模型，仿真结果表明精度都达到要求，但神经网络模型的物理含义不清晰。离散动力学模型精度比神经网络模型高，更重要的是有丰富的物理含义，很好地解决电场强度和电力矩之间的非线性难题，对于电流变传动系统的设计、制造、分析、仿真、预测、识别与控制有重要的指导意义。此外还首次在电流变技术领域引入时间序列分析方法，为电流变技术研究开辟一种全新的、有效的、可信的方法。 论文构建了基于虚拟仪器的电流变传动系统的网络化测控系统，该实验平台是一个通用的网络化实验平台，在上面可以进行多种机电工程实验。 论文用纳米球状材料自行配制电流变液，在所构建的实验平台上，对变信号输入、变负载、随机干扰的情况下的电流变传动系统进行实验研究。主要结论是：(1)传动系统的输出角度很好地跟踪输入角度的变化，对建立电流变控制系统具有重要意义；(2)作为输入信号的步进电机转速较低时，电流变传动系统的力矩放大倍数比较大；(3)剪切速率在一定的范围内对电流变效应影响不明显。 论文的研究内容涉及电流变技术、智能软物质、机械设计、流体力学、测控技术、网络技术、虚拟仪器技术和时间序列分析等多学科交叉。研究内容和成果为电流变技术的工程应用提供了对实践有指导作用的理论和实验数据，为我国开发具有完全知识产权的新一代机电液一体化产品提供理论和实验支撑。
汪海波[5]2002年在《圆盘式电流变传动装置的研究》文中研究说明电流变流体作为一种机械动力传递媒介，显着的优点在于其剪切应力对外加电场的响应速度。因而，电流变装置将电子控制和机械构件紧密地结合在一起，具有良好的研究和应用价值。电流变技术的进一步发展需要叁个主要因素：优质的电流变流体、可靠的机械装置和有效的控制方案。 从国内外电流变技术的研究现状和发展趋势来看，目前有很多电流变流体的应用研究成果，但很少有报道在变信号、变负载、随机干扰情况下，对圆盘式电流变传动装置的研究。因此，本文提出了一种新型的圆盘式电流变传动装置，并研究其动态性能。与圆筒式结构相比，它结构简单，易于加工。 本文推导了圆盘式电流变传动模型，在此基础上，设计并制造了一种圆盘式电流变传动装置。其特点在于：1．采用了左右圆盘和中间圆盘相结合的结构。左右两圆盘在异步电机的驱动下，以相同速率反向旋转，产生相反方向的剪切场。芯轴与中间圆盘联接成一体，既输入信号，又输出动力。2．对于给定的流体材料应用于本文中的电流变传动装置，它的剪切应力τ只和电场强度互有关，而与剪切率γ几乎无关，所以控制简单迅速。 为了保证数据的可信度和控制的可靠度，本文运用虚拟仪器技术，并结合Labview的图形化语言编程，建立了圆盘式电流变传动装置的测控系统，实现了对步进电机、异步电机的控制以及对温度信号、转矩信号和转速信号的采集与分析。 本文利用基于BP算法的人工神经网络技术，实现了对圆盘式电流变传动装置的模型识别，建立了该装置的输出转矩与输入转矩、外加电场之间的关系模型，为圆盘式电流变传动装置的智能控制进行了有益的探索。 通过分析相关的实验数据，获得了所设计的圆盘式电流变传动装置的动态性能参数，说明了该装置具有良好的动态性能，其设计方法是可行的。
黄宜坚, 黄豪彩, 汪海波, 杨进民[6]2002年在《圆盘式电流变传动机构的研究》文中进行了进一步梳理本文讨论圆盘式电流变传动机构主要结构参数的设计 ,它涉及装置的动态品质、电流变流体的物理性能和机构运行条件。研究圆盘内外半径、间隙、剪切速率、外加电压、ERF的零电场粘度和屈服应力与机构的力矩传递、调速范围、粘性功率损失、传动系统刚度、转速 -电压系数等的关系
黄宜坚, 汪海波[7]2002年在《圆盘式电流变传动机构的控制》文中研究指明本文研究圆盘式电流变传动机构的动态特性．利用神经网络进行系统识别，并采用ＮＩ虚拟仪器对机构进行检测和控制，分析输出转矩与所加电场的关系。
程凯[8]2016年在《微型车电流变离合器结构与控制集成化设计及试验研究》文中认为随着人们对汽车性能要求的提高,各汽车生产商和零部件制造商都在积极将新材料新技术应用到汽车中,电流变技术在汽车中具有巨大的应用潜力,特别是电流变离合器具有可控性好、易于实现自动化、接合柔和等诸多优势,将会使汽车的整体性能得到大幅度提升。本文结合吉林省科技厅重大科研项目“经济型轿车电流变液自动离合器的研究开发”,在课题组原有的研究基础上对电流变液离合器进行了进一步的深入研究。本文将行星排引入到了电流变离合器的设计中,利用行星排的功率分流作用,大大减轻了电流变液传递转矩的负担,克服了目前市场上电流变液力学性能不足的缺点,使得本文所设计的电流变离合器满足汽车传动的实际要求。本文的主要研究内容如下:首先根据电流变液的力学特性、行星排的运动学和力学特性,分析了在电流变离合器中引入行星排的可行性及优势,设计了电流变离合器的总体结构方案,并详细阐述了其工作原理。接着根据汽车传动系统的转矩需求和变速器中实际空间的大小,设计了行星排和电流变传动机构的具体结构,主要包括行星排中各个构件主要参数的计算、齿轮的接触强度和弯曲强度的校核;分析了电流变传动机构的尺寸参数对其转矩传递能力和漏电流等性能的影响,并据此设计了电流变传动机构的具体结构,主要包括基本传动装置、高压加载装置和辅助装置,在此基础上,完成了电流变离合器的结构集成设计。然后根据汽车发动机参数、整车相关参数、电流变离合器的结构参数,建立了整车动力学数学模型;确定在汽车起步和换挡过程中采用模糊控制策略对电流变离合器进行控制,并在Matlab/Simulink软件中对所制定的控制策略进行了仿真分析,以验证控制策略的有效性。最后加工制作了电流变离合器的全尺寸样机,并搭建了电流变离合器的试验台架,通过试验研究电流变离合器的相关性能,主要研究了电流变离合器的接合特性、零场转矩特性和温升特性,以验证电流变离合器能够满足实际使用要求。电流变离合器具有传统摩擦式离合器无法比拟的优点,具有非常广阔的应用前景,在电流变离合器中引入行星排,克服了目前电流变液力学性能不足的缺陷,对实现电流变离合器商品化有一定的意义。
李星[9]2010年在《磁流变液控行星传动装置的研究》文中指出磁流变液是一种新型的智能材料,拥有良好的流变特性,可以通过改变外加励磁电流的大小而改变自身的粘度。目前,磁流变技术已得到了广泛的应用,但该技术在传动领域的应用还不太成熟。本文利用磁流变液的特性设计了一种磁流变液控行星传动装置,该装置利用磁流变效应可以实现软启动、自动调节转矩和转速、智能控制以及过载保护等功用。论文根据磁流变液传动机理和磁流变液控行星传动装置的工作要求,通过对磁流变控制装置的型式和与其匹配的行星传动机构的方案的性能特点详细的比较、分析,确定了磁流变液控行星传动装置的整体方案,并在此基础上对磁流变控制装置和行星传动机构的参数和结构进行了设计,重点对磁流变控制装置的磁场结构和参数进行了优化。另外,论文对磁流变液控行星传动装置的智能控制方案进行了探讨,论文最后采用MATLAB程序对传动装置的工作性能进行了仿真分析,理论上验证了装置设计的合理性,论文的研究工作为磁流变液控行星传动装置的进一步研制奠定了基础。
王丹[10]2012年在《基于电流变液的汽车离合器性能研究》文中进行了进一步梳理电流变自动离合器（ERAutomatic Clutch）是一种较为新型的自动离合器。其原理是：由于在外加电场作用下，离合器中电流变液体产生电流变效应粘度增大，从而使其剪切应力增大，实现将发动机的输出动力传递给车轮。电流变技术是汽车工业发生革命性变化的重要基础，也是未来机电一体化工程的关键技术之一。电流变传动装置的动力学分析仿真与控制是汽车领域的前沿技术和重点发展方向。本文针对电流变自动离合器进行具体结构的设计，对电流变液体的电流变性能和使用条件做出了具体分析，对车辆的起步过程中离合器的结合过程分析、建立整车仿真模型，并设计了模糊自适应PID控制单元。本文所做工作对于未来电流变自动离合器的结构设计、仿真与控制都起着至关重要的作用。本论文研究内容设计了电流变技术、机械结构设计、仿真与控制等多个学科领域。研究内容与结论都为电流变离合器的应用研究提供了重要的实验数据和理论基础，为未来中国实现汽车机电一体化工程奠定了基础。
参考文献：
[1]. 经济型轿车电流变自动离合器集成设计研究[D]. 尹逊亮. 吉林大学. 2014
[2]. 盘式电流变传动机构的设计与实验分析[D]. 杨进民. 华侨大学. 2003
[3]. 轴向挤压圆盘式电流变传动机构的设计与研究[D]. 林建欢. 华侨大学. 2004
[4]. 电流变传动系统动力学模型与控制方法研究[D]. 黄豪彩. 华侨大学. 2004
[5]. 圆盘式电流变传动装置的研究[D]. 汪海波. 华侨大学. 2002
[6]. 圆盘式电流变传动机构的研究[J]. 黄宜坚, 黄豪彩, 汪海波, 杨进民. 机床与液压. 2002
[7]. 圆盘式电流变传动机构的控制[J]. 黄宜坚, 汪海波. 机电一体化. 2002
[8]. 微型车电流变离合器结构与控制集成化设计及试验研究[D]. 程凯. 吉林大学. 2016
[9]. 磁流变液控行星传动装置的研究[D]. 李星. 南京理工大学. 2010
[10]. 基于电流变液的汽车离合器性能研究[D]. 王丹. 吉林大学. 2012
标签：机械工业论文; 电流变液论文; 波纹式论文; 挤压论文; 控制论文; 虚拟仪器论文; 传动机构论文; 人工神经网络论文;