形狀記憶合金溫控的磁流變液自發(fā)電傳動(dòng)研究.pdf

1、大中型山地農(nóng)機(jī)在作業(yè)過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因農(nóng)機(jī)工作環(huán)境的惡劣，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的路況和工況下作業(yè)時(shí)，其產(chǎn)生的熱量變化會(huì)很大。這一復(fù)雜工況會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度高低起伏變化，這會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命甚至?xí)?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成損壞。于此，本題目利用形狀記憶合金兼具感溫與驅(qū)動(dòng)的特性，將其制成形狀記憶合金溫控開(kāi)關(guān)并感知溫度的變化；并利用磁流變液在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生屈服應(yīng)力，將其作為傳動(dòng)介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力；在傳動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)用永磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電技術(shù)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)提供

2、動(dòng)力而自發(fā)電為整個(gè)農(nóng)機(jī)供電。該自發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境溫度的變化而實(shí)現(xiàn)智能啟停和自適應(yīng)調(diào)速，并能夠自發(fā)電作為電源為整個(gè)農(nóng)機(jī)供電。
　　基于形狀記憶合金的感溫與驅(qū)動(dòng)特性，結(jié)合電路歐姆定律和機(jī)械設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了一種自身電阻可根據(jù)環(huán)境溫度變化而自適應(yīng)調(diào)節(jié)的形狀記憶合金溫控電流開(kāi)關(guān)。這種溫控開(kāi)關(guān)在不同的溫度條件下，自適應(yīng)改變溫控電阻，進(jìn)而間接的改變了通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)的電流。基于電路歐姆定律，建立了溫控開(kāi)關(guān)的行程與溫控開(kāi)關(guān)電阻的關(guān)系式和設(shè)計(jì)該溫控

3、開(kāi)關(guān)電阻絲的關(guān)系式。根據(jù)普通螺旋彈簧的設(shè)計(jì)公式，分析了形狀記憶合金彈簧，并介紹了設(shè)計(jì)形狀記憶合金彈簧的設(shè)計(jì)公式。根據(jù)設(shè)計(jì)案例中給出的數(shù)據(jù)，對(duì)形狀記憶合金溫控開(kāi)關(guān)進(jìn)行了理論計(jì)算，結(jié)果表明：形狀記憶合金彈簧輸出行程隨著溫度的升高而呈非線性增加；溫控開(kāi)關(guān)電阻值隨著溫度的升高呈非線性遞減。基于形狀記憶合金的感溫驅(qū)動(dòng)理論，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)試形狀記憶合金彈簧驅(qū)動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：形狀記憶合金彈簧的輸出行程隨著溫度的升高而增大，理論值與實(shí)驗(yàn)值趨勢(shì)

4、一致。
　　基于磁流變液的Bingham模型，分析了磁流變液在兩圓盤(pán)中的剪切流動(dòng)，并建立了自發(fā)電傳動(dòng)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩公式和輸出轉(zhuǎn)速關(guān)系式?；谧畲筠D(zhuǎn)矩原則和磁路設(shè)計(jì)原理，對(duì)圓盤(pán)式磁流變液離合器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)磁流變液離合器的關(guān)鍵尺寸和關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了理論計(jì)算。利用ANSYS軟件對(duì)磁路進(jìn)行仿真分析，通過(guò)理論值與仿真值的數(shù)據(jù)分析，可以認(rèn)為設(shè)計(jì)理論在誤差范圍內(nèi)是正確的。根據(jù)磁飽和分析，提出了一種磁飽和評(píng)估率，并用該磁飽和評(píng)估率評(píng)估磁流變離合器