磁流变液作为一种智能材料,能快速且重复实现变阻尼特性,在工程领域得到广泛应用。磁流变刹车具有制动过程平稳、性能稳定、响应时间快、能有效与电传控制系统融合等优点在医疗康复训练器材、机动车制动器等方面得到广泛研究应用。综合分析盘式、筒式、多级式等已有磁流变刹车的优点,本文提出一种兼顾盘式与筒式结构优点的新构型,依此构型完成了新型磁流变液刹车装置的结构设计和性能试验。根据磁流变液受纯剪切的特点,采用Bingham模型建立磁流变刹车制动力矩理论模型,分析出影响制动力矩主要的4个因子,结合国内外研究成果及相关理论确定各因子的4个水平值。基于田口优化算法,确定L₁₆（4⁴）正交表,组合得到16个仿真结构。利用Maxwell软件仿真磁流变刹车结构电磁场,提取磁化区域磁流变液的磁场强度,计算磁流变刹车理论制动力矩。以望大目标函数计算制动力矩及线圈功耗信噪比,分析各因子在不同水平信噪比及权重,得出电流与静子内径对制动性能影响最大。以信噪比越大为优的原则确定磁流变刹车4个因子的最优组合,根据磁通守恒定律以及材料强度满足使用要求,计算出磁流变刹车各部分具体尺寸,兼顾装配要求以及加工经济性选择合适的公差绘制零件图纸。搭建实验测试平台,测试磁流变液刹车装置的静态以及动态性能,验证了所设计的结构是有效的,实验结果达到预期目标,建立了磁流变刹车关于转速、电流的数学模型。通过对τ-H经验公式的修正,理论计算结果与实测值误差明显减小,且修正系数随转速的增加而逐渐减小,验证了磁流变液在高速剪切时会出现剪切变稀的现象。根据转速的不同,采用对应的修正系数后用Bingham模型进行理论分析是可行的。