磁流变液是一种新型智能材料,在无外加磁场时呈现牛顿流体状态,在外加磁场作用下,能在毫秒级内转变为固体或类固体;这种转变是可逆的,并且可以通过调节磁场大小来改变其力学特性。同时,磁流变液具有剪切屈服应力大、反应迅速等优点,已广泛应用于汽车制动、航天航空、医疗器械等领域。本文针对一种结构紧凑的圆筒式磁流变制动器,从现有结构中工作间隙磁场强度分布不均匀的角度出发,提出并设计了一种双线圈多筒式磁流变制动器。从磁路设计、仿真分析、样机研制、实验验证几个方面对其展开深入研究,主要研究内容如下:1、分析了传统磁流变制动器的结构特点和工作模式,提出并设计了一种双线圈多筒式磁流变制动器。针对多筒式磁流变制动器工作间隙磁场强度不均匀的问题,设置左、右两个线圈,左、右两个线圈产生的磁场在工作间隙处能够实现叠加,进而提高工作间隙的磁场强度。2、根据磁路基本定律,采用解析法推导了磁流变制动器的磁路磁阻计算公式,结合磁流变制动器的磁路建模分析,得出了磁动势计算公式。基于Bingham塑性模型推导了磁流变制动器制动力矩的数学模型,得出制动力矩与磁感应强度的关系。3、基于有限元方法开展了双线圈多筒式磁流变制动器的磁路模拟仿真,完成了主要结构参数的优化设计;分析了线圈电流大小、电流方向与工作间隙磁场强度的关系。研究结果表明:左、右两个线圈产生的磁场在工作间隙处能够实现叠加。进一步地,基于热传导微分方程推导了磁流变制动器温度场数学模型,开展了双线圈多筒式磁流变制动器的瞬态温度场分析。4、完成了双线圈多筒式磁流变制动器实验样机的研制,在搭建的磁流变制动器传动试验台开展了制动性能测试的实验研究。研究结果表明:当左、右两个线圈绕向相同时,给其施加大小相等、方向相反的电流后,磁流变制动器的制动力矩随线圈电流的增大而增大,当电流为1A时,磁流变制动器的制动力矩为7.8N·m;只给左线圈或右线圈施加电流,当电流为1A时,磁流变制动器的制动力矩分别为2.6N·m和3.3N·m。实验结果进一步验证了双线圈多筒式磁流变制动器左、右两个线圈产生的磁场在工作间隙处能够实现叠加,从而增大了制动力矩。本文取得的研究成果对于磁流变制动器的研究具有一定的指导意义,能够为多筒式磁流变制动器的设计提供一定的理论支持。