汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真（全套CAD）㊣精品文档值得下载

效的阻尼力。

因此，在阻尼通道中，为了充分利用磁流变效应以改变阻尼力大小，应当使磁流变液的流动方向垂直于磁场方向。

设计磁流变减震器时，应该满足下列表达式式中，为与磁流变液流动方向垂直的方向上的平均磁通密度为垂直于磁流变体流动方向的平均磁通密度为与磁流变液流动方向平行的方向上的平均磁通密度为平行于磁流变体流动方向的平均磁通密为阻尼器通道中的磁流变体的体积即在设计磁路时，为了使磁场得到充分的利用，应当尽量增大与磁流变液流动方向垂直的方向上的磁场强度而尽量减小与磁流变液流动方向平行的方向上的磁场强度。

磁路欧姆定律磁路欧姆定律和磁介质中的安培环路定律是磁路的基本定律。

以环形铁芯构成的磁路为例，如图所示。

假设提心磁场处处均匀，并且设铁心的截面积为励磁电流为线圈匝数为磁路平均长度为，则磁介质中安培环路定律表示为式中为磁场强度，为有效磁回路，为电流。

图磁路简图由于铁芯中磁场处处均匀，由式可以得到线圈匝数为的磁回路满足即由于有由公式可推出令则式中为铁芯磁导率，其中，，为磁芯材料相对磁导率，为真空磁导率为磁阻，表示物质对磁通通过的阻碍作用，由公式可以看出，磁阻的大小与磁路长度成正比，与磁导率和磁路的横截面积成反比，若磁导率越高，磁路的横截面积越大，磁路平均长度越短，则磁阻越小。

所以，在磁路设计中可以通过调整这三个参数来调整磁阻的大小。

式与电路中的欧姆定律十分相似，故将此式称为磁路欧姆定律。

磁路中磁阻确定本文采用剪切阀工作模式设计磁流变阻尼器，由于本文设计的减震器的阻尼通道有两种不同形式，故而在减震器处于压缩状态跟拉伸状态时，磁流变阻尼器的磁阻也有所不同。

当减震器处于压缩状态时磁路示意图如图所示，压缩状态时导磁体磁阻计算图如图所示。

此时的磁阻可以通过两条阻尼通道来分析。

因挡板与活塞套材料样且与活塞套连接，因而把活塞套与挡板看做体第条阻尼通道为活塞套与挡板组成的通槽，磁路回路为磁力线穿过活塞头通过挡板穿过间隙经过缸筒再穿过间隙到达活塞套再到达活塞头第二条阻尼通道为磁力线穿过活塞头再穿过活塞头侧翼，经过间隙到达活塞套，经过活塞套穿过活塞头侧翼到达活塞头。

因此根据本磁流变阻尼器的结构特点，将磁路分为个部分进行分析，如图所示。

减震器的线圈电流是由励磁电流和铁损电流构成，由于汽车悬架的振动频率较低，可以将线圈电流看成是励磁电流，磁路各部分的磁阻为区域区域区域区域区域组成的导磁体，与工作间隙工作间隙组成的闭合磁路。

对于区域，其磁阻为区域区域区域区域的磁阻分别近似为工作间隙工作间隙处磁流变液的阻尼近似为由公式到公式，压缩状态时磁流变减震器的总磁阻可表示为图压缩状态时导磁体磁阻计算图其中为活塞头活塞套挡板的材料的相对磁导率，其磁导率查工业纯铁磁特性曲线，根据其工作范围，可将定为为工作缸筒材料的相对磁导率，其磁导率查钢磁特性曲线，根据其工作范围，可将定为为磁流变液的相对磁导率。

磁流变液选用公司生产的，由于磁流变液的磁化曲线显示材料的理想工作段为。

由磁路欧姆定律将分别代入式，得线圈匝数为.取线圈匝数为。

根据式可得式表明在减震器的结构尺寸与线圈匝数确定后，磁流变液受到的磁场强度大小直接由电流决定。

当减震器处于拉伸状态时，磁路示意图如图所示，压缩状态时导磁体磁阻计算图如图所示。

此时的磁阻只通过条阻尼通道。

因拉伸过程中，活塞有把活塞套的轴向盲槽堵住，磁流变液无法通过活塞头的通槽流，只留下活塞套与缸筒形成的常通阻尼通道。

此时阻尼通道为磁力线穿过活塞头穿过活塞套侧翼，经过间隙到达工作缸筒，穿过间隙，经过挡板侧翼到达活塞头。

因此根据本磁流变阻尼器的结构特点，将磁路分为个部分进行分析，如图所示。

减震器的线圈电流是由励磁电流和铁损电流构成，由于汽车悬架的振动频率较低，可以将线圈电流看成是励磁电流，磁路各部分的磁阻为区域区域区域组成的导磁体，与工作间隙组成的闭合磁路。

对于区域，其磁阻为同理，区域区域的磁阻分别近似为图拉伸状态时导磁体磁阻计算图工作间隙处磁流变液的阻尼近似为由公式到公式，拉伸状态时磁流变减震器的总磁阻可表示为.磁流变减震器细节问题的探讨活塞杆问题的探讨由于磁流变减震器与普通液压式减震器结构上的不同，在其活塞头上缠有线圈，因此就涉及到线圈如何引入的问题。

在此，采用在活塞杆内设置引线盲孔的方法。

由于引线盲孔长度很长在左右而且引线盲孔直径很小为，现有的加工工具转头在长度和强度上都不能实现该活塞杆结构，而引线孔的作用只是作为导线引出，因而，活塞杆可采用电火花打孔的方法，对孔的光洁度及同心度要求不用太高。

线圈缠绕问题的探讨磁流变减震器的活塞头上的线圈在缠绕过程中，主要会遇到两个问题，是漆包线在缠绕结束后需要从活塞杆内引线孔中再次引出的方法问题二是在引线的过程中，活塞杆内的引线通道比较粗糙，由于漆包线划伤出现的短路问题。

对于第个问题，若采用单线引入引出，则会使引线通道出入口加大，并且加大密封难度对于第二个问题，若使用带有绝缘套的导线，则会在设计时增加磁流变减震器活塞头缠绕线圈处的尺寸，进而影响到活塞头在阻尼器内有限空间的布置。

因此，本文在设计时，在引线通道口处进行精处理