盘式永磁大力矩变速装置探索研究

发布时间：2017-04-29 08:04

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【摘要】：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。 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。 本文建立轴向磁通永磁变速器的数学模型,利用有限元方法分析计算,建立永磁变速器的动态数学模型,模拟了变速器的启动过程,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利用永磁变速器的研究结果设计并研制了实验样机,最终验证了理论与有限元计算的正确性。
【关键词】：永磁 变速器 有限元法
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 概论8-13
• 1.1 课题研究的背景8-9
• 1.2 永磁变速器的发展情况9-11
• 1.2.1 永磁变速器的历史9
• 1.2.2 永磁变速器的现状9-11
• 1.3 主要研究内容11-13
• 第2章 盘式永磁大力矩变速装置13-23
• 2.1 建立盘式永磁大力矩变速装置数学模型13-18
• 2.1.1 简化和建立数学模型13-14
• 2.1.2 磁导调制机理分析14-16
• 2.1.3 工作原理分析16-18
• 2.2 推导转矩方程18-23
• 2.2.1 类比法推导永磁变速器的转矩方程19-21
• 2.2.2 虚位移法推导永磁变速器的转矩方程21-23
• 第3章 结构参数对转矩的影响23-36
• 3.1 有限元法仿真23-28
• 3.1.1 建立三维仿真模型23-24
• 3.1.2 单侧气隙磁场有限元分析24-26
• 3.1.3 两侧转子气隙磁场有限元分析26-27
• 3.1.4 稳态特性有限元分析27-28
• 3.2 转子结构参数对静态特性影响分析28-32
• 3.3 调制铁块结构参数对转子峰值转矩的影响32-36
• 3.3.1 调制铁块轴向长度对转子静转矩峰值的影响32-33
• 3.3.2 调制铁块周向宽度对转子静态特性的影响33-36
• 第4章 动态特性仿真36-41
• 4.1 建立动态系统模型36-37
• 4.2 转子启动过程动态特性分析37-39
• 4.3 过载类型分析39-41
• 第5章 定位力矩和静特性实验41-48
• 5.1 定位力矩对永磁变速器的影响分析41-45
• 5.2 静特性实验研究及误差分析45-48
• 第6章 结论48-50
• 参考文献50-54
• 作者简介及科研成果54-55
• 致谢55

【参考文献】

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本文编号：334469