论述了牙嵌式电磁离合器(以下简称离合器)的工作原理及在阀门行业中的应用。通过计算保证离合器在传递额定转矩下啮合齿的强度及安全性,并分析了离合器传递转矩的影响因素。通过计算来确定,在不同啮合角度情况下的传递转矩情况,为后续的产品改进提供了重要依据。

介绍了磁流变液离合器的工作原理,并通过实验对汽车磁流变液离合器系统中磁流变液在不同转速工况下的传递转矩工作性能进行了分析。

通过对影响磁流变液离合器传递转矩大小的因素进行分析,在盘式磁流变液离合器基础上提出一种楔槽式磁流变液离合器的新结构形式,并用有限元的方法推导两者的力矩传递数学模型,通过计算比较两者传递力矩的大小,得出楔槽式磁流变液离合器能传递较大转矩的结论。

介绍了温控形状记忆合金开关控制的圆盘与圆筒复合式磁流变传动装置的工作原理;基于形状记忆合金的电热驱动特性,建立了温控形状记忆合金开关输出行程与外加电流的关系式;基于Bingham模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的流变特性;考虑到磁流变液在离心力下挤压强化效应的影响,建立了圆盘与圆筒复合温控式磁流变传动装置的传递转矩方程,分析了磁场强度对传动性能的影响。研究结果表明:温控形状记忆合金开关的输出电流随温度的增加而增大;传递转矩随外加磁场增大而增加;在磁饱和时,考虑离心挤压效应情况下的磁流变传动装置的传递转矩性能提升了11.702%。

湿式离合器的接合过程直接影响离合器的使用寿命及其工作性能。基于流体力学理论以及粗糙表面的弹性接触理论,建立了湿式离合器接合过程中油膜厚度和传递转矩的数学模型,利用Runge-Kutta数值积分法对数学模型进行耦合求解,得到控制油压、润滑油黏度以及摩擦材料渗透性对油膜厚度和离合器传递转矩的影响规律。结果表明：提高控制油压能够有效提升离合器接合过程中的传递转矩,并且能够缩短离合器的接合时间;随着润滑油黏度的增大或摩擦材料渗透性的减小,离合器接合过程中传递扭矩的响应速度变慢,这将会延长离合器的接合时间;润滑油黏度和摩擦材料渗透性对离合器接合过程的挤压和压紧阶段传递的转矩影响较大,但对粗糙接触阶段传递的转矩影响较小。

介绍了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的工作原理,基于Bingham模型描述了磁流变液剪切应力随外加磁场变化的流变特性,考虑到圆盘旋转过程中磁流变液在离心力的作用下会对圆筒中磁流变液产生挤压强化效应,建立了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的传递转矩方程,分析了磁场强度对传动性能的影响,并通过有限元仿真了圆盘与圆筒复合式磁流变离合器的磁感应强度分布情况。研究结果表明在考虑离心挤压情况下圆筒式磁流变传动装置的传动性能提升了13.23%,磁流变离合器的传递转矩随外加磁场增大而增大。

磁力联轴器结构简单, 传动效率高, 应用广泛, 对其传动特性的分析研究有着重要意义.文中依据电磁感应原理,提出一种双面气隙双层实心的电磁感应式磁力联轴器结构,运用Ansoft Maxwell软件建立有限元分析计算模型, 进行静磁场分析,并针对影响传递转矩的永磁铁磁极对数、 永磁铁厚度、 气隙厚度、 内转子外层厚度等结构参数进行数值分析, 得出各结构参数对磁力联轴器传递性能的影响规律, 丰富了磁力传动的理论与应用,为磁力联轴器的结构优化提供了理论基础.

系统地介绍了轴向永磁联轴器的工作原理与特点.运用Ansoft软件初步分析联轴器的磁场强度和磁场矢量分布; 根据等效磁荷理论建立轴向永磁联轴器的数学模型, 通过大量的Matlab计算, 分析联轴器关键参数（永磁体尺寸、 磁偏角、 磁极对数、 气隙等） 与转矩的关系, 为设计提供依据.

为了研究液体黏性传动中产生的两相流对摩擦片间流体传动特性的影响也为减弱两相流、提高油膜传递剪切转矩的能力通过流体动力学仿真软件对基于VOF模型的油膜流场进行数值模拟获得油膜流场中两相流区域的产生及发展规律。研究表明:油槽是产生两相流的主要区域在油槽靠近外径的侧面过渡位置空气所占体积比为1;两相流区域的产生主要受流体压力的影响并且其产生是先从靠近外径部位开始逐渐向内径方向发展;油膜流场中空气的体积比随着供油量的增大而减小随着转速的提高而增大;油膜传递转矩随着供油量和输入转速的增大而增大。