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SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置中的分析与设计

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内容简介:
重 庆 理 工 大 学毕 业 设 计(论文)开 题 报 告题 目:SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置中的分析与设计二级学院: 重庆理工大学应用技术学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 109214702 姓 名: 钱涛 学 号:10921470207指导教师: 黄金 系 主 任: 时 间 2012.12.6 1、 本课题的研究目的及意义 磁流变液(Magnetorheological fluids,简称MRF)是新型智能材料。磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。磁流变液在无外加磁场情况下表现为牛顿流体状态;在外加磁场的作用下,流体的黏度会迅速发生显著变化,其表观黏度可增大两个数量级以上,使得流体的流动屈服应力增大,由流体状态转变成为黏塑性状态,呈现出类似固体的力学性质,从而改变其流变特性;但当去掉外加磁场后,流体又从黏塑性状态迅速恢复到原来的牛顿流体状态,其中的响应时间仅为几毫秒。磁流变液的黏度能随着外加磁场的变化实现连续无极变化,可实现实时控制,能耗小且具有较高的屈服应力、温度适应性强、响应时间短、稳定性好、低电压需求等优点。磁流变液的优良的流变特性,孕育着许多创新的应用,随着磁流变液性能的提高和研究的发展,磁流变技术开始应用于航空航天、机械工程、汽车工程、精密加工工程、控制工程等领域。形状记忆合金(Shape Memory Alloys,简称SMA) 是近年来兴起的智能金属材料,具有铁弹性、超弹性及形状记忆效应等特殊力学行为。形状记忆合金低温时在外力作用下产生塑性变形, 随着温度的升高又会发生使材料恢复原状的逆变形, 在逆变形过程中, 形状记忆合金可以对外产生较大的回复力, 故可以利用它的回复力来对外做功,制成感温智能驱动器。因为它具有如此诱人的特殊性能,SMA近年来日益引起人们巨大的关注,并迅速在机械、电子、化工、宇航、能源和医疗等许多领域获得了广泛的应用。 目的:通过本课题的研究,设计出一种SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置的结构设计。意义:将研究成果应用于感温控制传动装置、变速变矩传动装置,使其具备高效、环保、节能、安全、可靠、智能等特点,既具有重要的理论意义和学术价值,又具有重要的工程应用价值。2、 本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析 本课题任务书提出的任务要求是:SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置的结构设计。本课题是针对磁流变液在外加磁场作用下产生磁流变效应的特点,分析了磁流变液在器件中的流动的主要研究方向,在此之前已经有一大批科研人员就该课题进了大量的开发研究并取得了一定的实际成果,其中一些成果已经投产。所以本课题任务是可行。 针对SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置实现目标的可行性分析如下:1 此前针对本课题所取得的研究成果,可以为本课题提供大量的相关信息。2 可以通过相关方法的学习和应用,并运用机械设计、分析计算、设计建模、仿真验证的相关基础知识,可以设计出相应的机械结构。3 可以利用学校图书馆、电子阅览室、基础实验室等途径获得相关的设计信息,为本课题的设计研究提供技术知识支持。4 有黄金老师精心指导和帮助,使本课题拥有正确的设计方向和技术指导,为本课题完成任务要求和目标打下坚实的经验基础。因而完成课题任务是可行的。3、 本课题的关键问题及解决问题的思路本课题的关键问题是:针对SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动原理及理论分析,并通过相关的结构设计分析,完成装置的设计。解决问题的思路是:1 网上查阅以往人们成功的实验设计并借鉴成功的经验。2 查阅相关的技术手册、设计手册和结构设计方法,并总结出适合本课题的设计方案。3 利用计算机辅助设计软件,完成设计。4、 完成本课题所需的工作条件(如工具书、计算机等)及解决办法1 具有了本课题需要的设计及软件方面工具书,如机械设计手册2 、机械工程学报、功能材料学报等,2 通过借助图书馆、书店和网络图书等途径搜集、整理相关资料。3 计算机系统,硬件软件满足计算机辅助设计的要求。5、 工作方案分析及进度计划1) 工作方案分析:1 设计对象及部件的结构、原理及性能的学习。2 根据设计要求完成设计方法、性能分析方法的确定与实施。3 完成设计工程图、论文撰写与答辩。2) 进度计划:1 撰写开题报告,外文翻译及文献综述;(1-4周)2 分析SMA材料的热效应性能及MRF的流变特性;(5-6周)3 SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动原理及理论分析;(7-9周)4 SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置的设计计算;(10-11周)5 SMA驱动的MRF在圆盘间挤压传动装置的结构设计;(12-15周)6 撰写毕业论文;(1
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