轴向盘式结构大力矩永磁变速器研究

发布时间：2019-07-24 09:17

【摘要】：在机械传动领域，传统的齿轮、传送带以及蜗轮蜗杆等装置虽然具有传递力矩大、结构简单等优点，但是也存在着许多无法克服的不足，如振动噪声大、易磨损和泄漏等。相比而言，，永磁齿轮等新型磁力变速装置是一种无接触式力矩传动机构，具有无振动、噪声小以及过载自保护等特点。在对密封要求较高的领域，如医疗器械、航天和食品加工等，磁力传动装置因其清洁无泄漏的特点已经得到了实际应用。由于普通结构的永磁变速器存在传递力矩小的缺点，所以新结构大力矩永磁变速器就成为了当前研究的热点问题。 本文对轴向盘式结构大力矩永磁变速器进行了相关研究，主要内容包括永磁变速器的工作原理分析、结构参数对转矩的影响分析、变速器启动过程动态特性以及转矩波动的研究等。 建立了轴向磁通永磁变速器的数学模型，分析了调制铁块的磁导调制机理以及轴向盘式结构永磁变速器的工作模式；利用类比法和虚位移法解析推导了轴向磁路永磁变速器的转矩计算公式。 利用有限元计算方法验证了永磁变速器的工作原理，计算分析了转子内径比、永磁体轴向长度、调制铁块轴向长度和周向宽度等结构参数对永磁变速器静转矩峰值的影响。 建立了永磁变速器的动态数学模型，仿真计算了变速器的启动过程。仿真的结果表明，永磁变速器主动侧和从动侧转子的启动过程不同，主动侧启动过程存在较大波动，从动侧启动过程近似线性。 针对磁导调制型永磁变速器特有的转矩波动问题进行了理论分析，通过有限元计算验证了高速侧转子的转矩波动比低速侧转子大。分析了永磁体极对数和调制铁块数目对转矩波动的影响，并确定了合理的匹配结构。 利用永磁变速器的研究结果设计并研制了实验样机，对永磁变速器两侧转子的静转矩特性和跟随特性进行了相关实验，验证了理论与有限元计算的正确性。
【图文】：

磁力耦合器实验样机

4 旋转方向可变磁力齿轮结构够适用于转速可变的应用。根据转矩输入和输出侧蜗轮蜗杆型。其中外耦合在应用最为广泛的一种永示。NNSSSNNNSS合型结构 b)
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH132.46

【参考文献】

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本文编号：2518542