双盘式磁力耦合器振动噪声分析与实验研究

发布时间：2024-03-22 20:47

　　为了在双盘式磁力耦合器设计阶段分析振动噪声特性,优化双盘式磁力耦合器设计,提出了一种利用模态叠加原理来分析其振动噪声的方法。双盘式磁力耦合器具有高转矩密度与高效率等优势,因此逐渐发展成为煤矿机械柔性传动装置。由于双盘式磁力耦合内部的转子磁场非正弦分布以及涡电流谐波等因素影响,双盘式磁力耦合器输出转矩中不可避免的存在波动。若根据计算得出的双盘式磁力耦合器的电磁振动噪声特点,在设计时选取振动噪声小的参数进行优化组合,可在实际中降低其电磁振动及噪声,有利于减少制造成本。本文结合双盘式磁力耦合器的结构特征,提出了一种模态叠加响应法计算电磁振动噪声,建立了其电磁径向力的解析模型,并在多物理场耦合作用下分析主要电磁径向力波在工作频率内的谐波响应,最后在额定功率为55 kW双盘式磁力耦合器实验台上进行试验验证。基于麦克斯韦张量法,建立了双盘式磁力耦合器的径向电磁力解析模型,并得出0阶与10阶电磁径向力波是产生振动噪声的最主要原因;利用多物理场耦合分析法进行谐波响应NVH特性分析,结果显示0阶力波的振动加速度与形变量均大于10阶力波的振动加速度与形变量,因此双盘式磁力耦合器的电磁振动主要来源于0阶力波...

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【部分图文】：

图1双盘式磁力耦合器的结构模型

双盘式磁力耦合器的结构模型如图1所示,其主要由调速机构、永磁转子和铜导体转子3部分组成。动力通过联轴器传递至双盘式磁力耦合器,使双盘式磁力耦合器上的铜盘开始转动(此时,双盘式磁力耦合器的永磁转子静止不动,铜盘与永磁转子之间存在转差),根据电磁感应定律,铜盘上会产生涡电流,而涡电流....

图2最大转速时电磁径向力密度对比

表1双盘式磁力耦合器参数Table1Parametersofdoublediskmagneticcouplers参数数值磁极对数5永磁转子外径/mm378永磁转子内径/mm154永磁转子厚度/mm32.2铜导体外径/mm378铜导体内径/....

图3r阶单位面积的电磁径向力波加载及观测点

参照图2,选取0阶与10阶力波单位面积电磁径向力波依次根据式(3)分解,经过离散化后加至永磁转子圆周外侧,观测点选择永磁转子外表面进行观察加速度变化与形变,如图3所示。利用多物理场耦合分析法,分别计算不同阶数空间电磁径向力波在不同频率下的力波响应,由于双盘式磁力耦合器的工作环境[....

图40阶力波变化

图3r阶单位面积的电磁径向力波加载及观测点图510阶力波变化

本文编号：3934939