軸向盤式結(jié)構(gòu)大力矩永磁變速器研究.pdf

1、在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的齒輪、傳送帶以及蝸輪蝸桿等裝置雖然具有傳遞力矩大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但是也存在著許多無(wú)法克服的不足,如振動(dòng)噪聲大、易磨損和泄漏等。相比而言,永磁齒輪等新型磁力變速裝置是一種無(wú)接觸式力矩傳動(dòng)機(jī)構(gòu),具有無(wú)振動(dòng)、噪聲小以及過(guò)載自保護(hù)等特點(diǎn)。在對(duì)密封要求較高的領(lǐng)域,如醫(yī)療器械、航天和食品加工等,磁力傳動(dòng)裝置因其清潔無(wú)泄漏的特點(diǎn)已經(jīng)得到了實(shí)際應(yīng)用。由于普通結(jié)構(gòu)的永磁變速器存在傳遞力矩小的缺點(diǎn),所以新結(jié)構(gòu)大力矩永磁變速器就成為了

2、當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文對(duì)軸向盤式結(jié)構(gòu)大力矩永磁變速器進(jìn)行了相關(guān)研究,主要內(nèi)容包括永磁變速器的工作原理分析、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響分析、變速器啟動(dòng)過(guò)程動(dòng)態(tài)特性以及轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的研究等。建立了軸向磁通永磁變速器的數(shù)學(xué)模型,分析了調(diào)制鐵塊的磁導(dǎo)調(diào)制機(jī)理以及軸向盤式結(jié)構(gòu)永磁變速器的工作模式;利用類比法和虛位移法解析推導(dǎo)了軸向磁路永磁變速器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式。利用有限元計(jì)算方法驗(yàn)證了永磁變速器的工作原理,計(jì)算分析了轉(zhuǎn)子內(nèi)徑比、永磁體軸向長(zhǎng)度、

3、調(diào)制鐵塊軸向長(zhǎng)度和周向?qū)挾鹊冉Y(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)永磁變速器靜轉(zhuǎn)矩峰值的影響。建立了永磁變速器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,仿真計(jì)算了變速器的啟動(dòng)過(guò)程。仿真的結(jié)果表明,永磁變速器主動(dòng)側(cè)和從動(dòng)側(cè)轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)過(guò)程不同,主動(dòng)側(cè)啟動(dòng)過(guò)程存在較大波動(dòng),從動(dòng)側(cè)啟動(dòng)過(guò)程近似線性。針對(duì)磁導(dǎo)調(diào)制型永磁變速器特有的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了理論分析,通過(guò)有限元計(jì)算驗(yàn)證了高速側(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)比低速側(cè)轉(zhuǎn)子大。分析了永磁體極對(duì)數(shù)和調(diào)制鐵塊數(shù)目對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響,并確定了合理的匹配結(jié)構(gòu)。利用永磁變速器