1.2 磁流变液制动器的研究概述

磁流变液制动器是磁流变效应在制动领域的具体应用，它以磁流变液为工作介质，依靠制动界面间磁流变液的剪切屈服应力来产生制动力，通过控制外加磁场强度来连续改变剪切屈服应力，从而实现制动力的无级调节，具有反应迅速可逆、控制简单且能耗低、抗干扰能力强等特点[41]。

1.活塞式磁流变液制动器

活塞式磁流变液制动器是一种半主动装置，可以通过磁场进行控制。主要包括活塞杆、缸筒、励磁线圈、端盖等部分，磁流变液填充于活塞杆和缸筒所形成的环形工作间隙内，施加磁场后，磁流变液发生磁流变效应，此时当活塞杆在缸筒内运动时，磁流变液从缸筒和活塞杆之间的间隙通过，既有阀式流动，又受到缸筒和活塞杆上下板的剪切作用，从而产生可控阻力矩[42]。

2.旋转式磁流变液制动器

旋转式磁流变液制动器是可以降低浸入磁流变液的转轴角速度的设备，大部分的旋转式磁流变液制动装置是由剪切盘、外壳、励磁线圈、隔磁环、转轴和磁流变液等零部件组成，具体如图1.10所示。其中磁流变液分布在剪切盘和外壳的间隙中，可通过调整励磁线圈的输入电流大小，进而控制磁流变液制动器的输出阻尼力矩，具有功耗低、性能平稳的优点。因此，其磁流变液间隙和工作速度是设计约束的重要组成部分。

旋转式磁流变液制动器产生的黏滞阻力相对于活塞式磁流变液制动器受速度的影响较小；此外活塞式磁流变液制动器在实际应用中，必须保证缸筒内的工作间隙充满磁流变液，不留空气间隙，因为在密封效果良好的情况下，如果留下空气间隙会导致活塞杆产生非常大的零场阻力，但在实际使用过程中，磁流变液往往很难完全充满缸筒。因此，综合上述因素，磁流变液制动器一般设置为旋转式。

图1.10 旋转式磁流变液制动器