盤式異步磁力聯(lián)軸器不對中時(shí)的傳動(dòng)性能研究.pdf

1、盤式異步磁力聯(lián)軸器作為一種新型磁力聯(lián)軸器，擁有廣闊的市場應(yīng)用前景。該種聯(lián)軸器憑借其靜密封性能來保證動(dòng)力的無泄漏傳遞，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，從而達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)部分和從動(dòng)部分相互分開，則可以防止各自的振動(dòng)發(fā)生相互傳遞，這樣既保證了轉(zhuǎn)矩能夠平穩(wěn)傳遞，又可提高機(jī)構(gòu)的安全性能。另外，盤式異步磁力聯(lián)軸器是基于電磁感應(yīng)原理而制成的，可以通過改變其主從動(dòng)盤之間的氣隙厚度來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。盤式異步磁力聯(lián)軸器按照結(jié)構(gòu)來看屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，

2、所以同其它旋轉(zhuǎn)機(jī)械一樣，存在不能完全對中的問題，勢必會(huì)影響其傳動(dòng)性能。本文研究了盤式異步磁力聯(lián)軸器不對中時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、銅損、轉(zhuǎn)矩傳遞性能，結(jié)合從動(dòng)軸系的扭振分析，最終確定聯(lián)軸器不對中所允許的最大值。主要研究工作和結(jié)論如下:
　　 1.詳細(xì)探究盤式異步磁力聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試及運(yùn)行過程，結(jié)合溫度、濕度等環(huán)境因素分析不對中的產(chǎn)生原因。根據(jù)盤式異步磁力聯(lián)軸器工作原理總結(jié)出三種不對中類型，包括徑向不對中、角向不對中及綜合不對

3、中。分別建立盤式異步磁力聯(lián)軸器徑向不對中、角向不對中及綜合不對中時(shí)所對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，利用等效磁荷法，分析不對中與輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，推導(dǎo)出三種不對中時(shí)軸向力和轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)表達(dá)式，為其有限元仿真奠定數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。
　　 2.基于電磁場基本理論和分析方法，利用ANSOFT有限元軟件中的MAXWELL3D模塊分析研究三種不對中對聯(lián)軸器磁感應(yīng)強(qiáng)度、銅損以及輸出轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律，并初步確定聯(lián)軸器不對中所允許的最大值，同時(shí)為從動(dòng)軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析做準(zhǔn)

4、備。徑向不對中使得聯(lián)軸器最大磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大，銅損以及轉(zhuǎn)矩逐漸減小但波動(dòng)越發(fā)明顯，徑向不對中所允許的最大值為7mm;角向不對中使得聯(lián)軸器最大磁感應(yīng)強(qiáng)度值以及銅損增大，而轉(zhuǎn)矩值呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，且波動(dòng)也越發(fā)明顯，角向不對中所允許的最大值2°;綜合不對中當(dāng)中角向不對中的影響較徑向不對中要大，使得聯(lián)軸器最大磁感應(yīng)強(qiáng)度值和銅損都逐漸增大，而轉(zhuǎn)矩值呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，而且波動(dòng)也越發(fā)明顯，綜合不對中所允許的最大值為2°/8mm。

5、　　 3.基于模態(tài)分析基本理論，分析扭振產(chǎn)生的原因。利用ANSYS有限元軟件，對盤式異步磁力聯(lián)軸器的從動(dòng)軸系進(jìn)行建模，通過模態(tài)分析，獲得從動(dòng)軸系前十階固有頻率和振型。利用Origin8.0中的快速傅里葉變換對時(shí)變轉(zhuǎn)矩進(jìn)行處理，得到對應(yīng)的頻譜圖。將頻譜圖與從動(dòng)軸系的固有頻率進(jìn)行比較，驗(yàn)證不對中是否會(huì)使聯(lián)軸器發(fā)生共振，并最終確定聯(lián)軸器不對中的允許范圍。研究結(jié)果表明:當(dāng)角向不對中為2.5°或者綜合不對中為2.5°/9mm，從動(dòng)軸系會(huì)產(chǎn)生共振