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)簡單等優(yōu)點(diǎn),但是也存在著許多無法克服的不足,如振動噪聲大、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接觸式力矩傳動機(jī)構(gòu),具有無振動、噪聲小以及過載自保護(hù)等特點(diǎn)。在對密封要求較高的領(lǐng)域,如醫(yī)療器械、航天和食品加工等,磁力傳動裝置因其清潔無泄漏的特點(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)問題。
　　本文對軸向盤式結(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)對轉(zhuǎn)矩的影響分析、變速器啟動過程動態(tài)特性以及轉(zhuǎn)矩波動的研究等。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)矩計算公式。利用有限元計算方法驗(yàn)證了永磁變速器的工作原理,計算分析了轉(zhuǎn)子內(nèi)徑比、永磁體軸向長度、

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