大扭矩電磁離合器優(yōu)化設(shè)計與動態(tài)仿真分析.pdf

1、大扭矩電磁離合器是大型機械設(shè)備的重要傳動部件,目前國內(nèi)對該類型離合器理論研究較少,設(shè)計過程大都遵循傳統(tǒng)的設(shè)計方法。論文以大型科研項目一軸承試驗臺研制為契機,在離合器傳統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上采用數(shù)字化、參數(shù)化及數(shù)值模擬等先進設(shè)計方法,對電磁離合器進行了詳盡的技術(shù)設(shè)計,完成了工程應用設(shè)計。
　　 根據(jù)試驗臺高速、重載的技術(shù)要求,確定了電磁離合器動摩擦轉(zhuǎn)矩30000Nm,吸合時間0.6s的性能參數(shù),提出了電磁離合器關(guān)鍵部件、電磁場和整體結(jié)

2、構(gòu)的設(shè)計方案,對摩擦轉(zhuǎn)矩、滑摩功、發(fā)熱及動作特性進行了理論分析,確定了工況系數(shù)、摩擦系數(shù)、磁場強度等基本參數(shù)。針對離合器的銜鐵、磁軛、摩擦片等關(guān)鍵部件進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并根據(jù)各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的約束關(guān)系,以轉(zhuǎn)動慣量最小為目標,運用MATLAB優(yōu)化工具箱進行優(yōu)化,得到了結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)組合,確定了離合器關(guān)鍵部件的基本尺寸。
　　 建立了離合器的理論模型,對主要部件結(jié)構(gòu)特征進行了分析。運用ANSYS軟件對離合器的磁場部分進行仿真,分析了電磁

3、力與電流、匝數(shù)、氣隙及銜鐵尺寸之間的關(guān)系,得出電磁力隨電流、匝數(shù)、氣隙及銜鐵尺寸變化的曲線,確定了最優(yōu)化參數(shù),滿足了離合器轉(zhuǎn)動慣量達到最小要求。
　　 運用UG NX Nastraa對外殼、頂桿、壓盤等部件進行了強度校核,并以結(jié)構(gòu)強度小于許用應力為約束條件,以質(zhì)量最小為目標,對其結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化,得到了離合器的實體模型。
　　 運用UG NX6軟件運動仿真模塊對離合器運動狀態(tài)進行了數(shù)字仿真,分析了離合器工作中的運動過程