平行轴永磁齿轮的特性研究

发布时间：2020-05-20 08:09

【摘要】： 永磁齿轮作为一种新型的磁力传动机构，具有能够向非导磁材料组成的封闭空间传递动力的特种功能。这种传动机构的主动轮与从动轮之间没有物理接触，是通过磁场相互耦合产生的磁力来实现力矩和功率的传递。永磁齿轮传动机构在传动过程中所传递的转矩大小及其变化情况是此种装置的一个重要性能指标。永磁齿轮所能传递的最大转矩是表达永磁传动机构能力的一个重要参数。影响永磁齿轮传动机构最大转矩的因素很多，主要有永磁齿轮的极对数、长径比、齿轮间的气隙大小、制造永磁齿轮所用的磁钢、磁极的形状以及充磁方式等等。论文采用电磁场有限元分析软件Ansoft，分析了各种不同极对数、不同尺寸形状下永磁齿轮的矩角特性，详细阐述了从动轮的随动过程，讨论了永磁齿轮的各种参数对最大转矩的影响，并在最后提出了一种新型的斜齿永磁齿轮模型。论文设计了永磁齿轮传动机构的实验装置，验证了永磁齿轮的矩角特性。
【图文】：

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黯黯(d)a=18’图3一6十极永磁齿轮的磁力线分布由以上磁力线分布图可以看出，在永磁齿轮处于稳定平衡位置时，磁力线分布关于两轮的中心线是对称的，此时不能产生转矩(如图3一2(a)、3一3(a)、3一4(a)、3一5(a)、3一6(a)所示)。当主动轮开始转动后，磁力线的分布不再对称，而是发生了扭曲，说明主动轮与从动轮之间产生了磁力矩，而且随着磁轴夹角的增加，磁力线扭曲程度加剧，说明磁力矩增大。在主动轮转过90。电角度时，磁力线的扭曲最为严重，此时主动轮与从动轮之间的转矩达到最大值(如图3一2(d)、3一3(d)、3-4(d)、3一5(d)、3·6(d)所示)。这一点从永磁齿轮的转矩一一转角关系曲线上反映的更加清晰。5对永磁齿轮的转矩—转角关系曲线分别如图3一7至图3一12所示。图中横坐标为机械角

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第三章仿真结果与分析图3一9六极永磁齿轮矩角特性曲线图3一10八极永磁齿轮矩角特性曲线图3一11十极永磁齿轮矩角特性曲线分析永磁齿轮的转矩—转角特性曲线可知，随着主动轮与从动轮之间的夹角增大，永磁齿轮机构所传递的转矩也随之增大。当主动轮转至90。电角度时，转矩达到最大值，这是永磁齿轮传动机构所能传递的最大转矩。随着主动轮转角的进一步增大，，转矩随之减小.这说明两磁轴夹角超过90。电角度之后，从动轮将不能与主动轮保持同步旋转。转矩的变化与转角呈周期变化，它们的关系曲线接近于一条正弦曲线。这个周期兄与极对数p有关。从图3一12可以看出
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（电工研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH132.41

【引证文献】