基于正交试验法的磁流变液制动器设计和分析

杨广鑫; 王飞; 周龙; 王道明

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基于正交试验法的磁流变液制动器设计和分析

更新时间：2025-08-18

- 基于正交试验法的磁流变液制动器设计和分析
- Design and analysis of magnetorheological fluid brake based on orthogonal test methods
- 机械传动 2025年页码：1-8
- 作者机构：
  
  合肥工业大学机械工程学院，合肥 230009
- 作者简介：
  
  杨广鑫，男，1997年生，安徽合肥人，博士研究生；主要研究方向为磁流变液传动技术；yanggx@mail.hfut.edu.cn。
  王道明（通信作者），男，1997年生，江苏盐城人，博士，教授；主要研究方向为车辆线控制动技术、智能结构与系统；cumtcmeewdm@hotmail.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52175047);中央高校基本科研业务费专项资金(JZ2024HGTG0299)
- DOI：
  中图分类号： TH139
- 收稿日期：2024-11-25，
  
  修回日期：2025-02-24，
  
  网络出版日期：2025-08-18，
- 稿件说明：
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杨广鑫，王飞，周龙，等.基于正交试验法的磁流变液制动器设计和分析［J］.机械传动，XXXX，XX（XX）：1-8.

YANG Guangxin，WANG Fei，ZHOU Long，et al.Design and analysis of magnetorheological fluid brake based on orthogonal test methods［J］.Journal of Mechanical Transmission，XXXX，XX（XX）：1-8.
杨广鑫，王飞，周龙，等.基于正交试验法的磁流变液制动器设计和分析［J］.机械传动，XXXX，XX（XX）：1-8. DOI：

YANG Guangxin，WANG Fei，ZHOU Long，et al.Design and analysis of magnetorheological fluid brake based on orthogonal test methods［J］.Journal of Mechanical Transmission，XXXX，XX（XX）：1-8. DOI：

摘要

目的

针对面向电动汽车的磁流变液制动器，开展制动特性仿真分析与试验验证，以期获得制动器的最优关键结构参数。

方法

基于制动性能影响因素分析，以磁流变液的黏性制动力矩、制动器的常规制动力矩和最大制动力矩为评估指标，选取制动间隙尺寸、制动盘数量和制动盘外圆半径3个影响因素进行正交试验分析。

结果

零场条件下，磁流变液的黏性制动力矩主要受制动间隙尺寸影响；施加磁场后，制动盘数量是影响磁流变液制动器制动性能的主要因素，制动盘外圆半径次之；相同条件下，黏性制动力矩影响较小，以

2组合为例，常规制动力矩约为黏性制动力矩的68倍。因此，输出制动力矩在可控范围内的无级调节仅通过改变磁场强度即可实现。

Abstract

Objective

In order to optimize the structure of magnetorheological fluid (MRF) brake (MRB) for electric vehicles

the braking characteristics of the MRB were investigated through simulation analysis and experimental verification.

Methods

Based on the analysis of the influencing factors of braking performance

3 influencing factors of brake gap size

the quantity and the outer radius of the brake disks

and 3 evaluation indexes of viscous braking torque

normal braking torque

and maximum braking torque were selected for the orthogonal test.

Results

The results show that the viscous braking torque is predominantly influenced by the brake gap size in the absence of magnetic field. However

after applying a magnetic field

the quantity of brake disks becomes the primary factor affecting the braking performance of the MRB

with the outer radius of the disks being the secondary factor. Under the same conditions

the viscous braking torque exhibits a negligible influence

in the case of

for example

the normal braking torque is about 68 times higher than the viscous braking torque. So the output braking torque can be adjusted within the controllable range by changing the

magnetic field strength.

关键词

Keywords

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