磁場(chǎng)調(diào)制式同心齡輪的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、作為一種新型的傳動(dòng)裝置，磁力齒輪主要依靠磁場(chǎng)的耦合來傳遞力矩和轉(zhuǎn)速，輸入和輸出之間沒有機(jī)械接觸，因此，磁性齒輪具有低噪音、高效率、便于維護(hù)、高可靠性以及過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。磁力齒輪傳動(dòng)裝置的研究，為傳動(dòng)產(chǎn)業(yè)提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。
　　 但是磁力齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置也有其固有的缺點(diǎn)，轉(zhuǎn)矩密度低一直是制約磁力齒輪發(fā)展的主要因素。近年來，由于稀土永磁體材料的出現(xiàn)，磁力齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩有所提高，但傳統(tǒng)徑向式磁力齒輪主要是相互靠近的一小部分永磁體磁場(chǎng)

2、參與轉(zhuǎn)矩傳遞，所以永磁體的利用率低，磁力齒輪轉(zhuǎn)矩密度不高。磁場(chǎng)調(diào)制式同心齒輪所有的永磁體磁場(chǎng)都參與轉(zhuǎn)矩的傳遞，因此轉(zhuǎn)矩密度可以達(dá)到100kN.M/m3。在對(duì)該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)磁力齒輪進(jìn)行原理分析的基礎(chǔ)上，對(duì)外轉(zhuǎn)子改進(jìn)式的磁力齒輪拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對(duì)該種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的磁力齒輪進(jìn)行靜態(tài)磁場(chǎng)分析，分析外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的改變對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響，并與結(jié)構(gòu)未改進(jìn)時(shí)的磁力齒輪性能進(jìn)行對(duì)比。找出結(jié)構(gòu)改進(jìn)后對(duì)磁力齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩影響較大的參數(shù)，主要有調(diào)磁環(huán)鐵心寬度、外轉(zhuǎn)子永磁

3、體寬度和高度等，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，找出各參數(shù)變化對(duì)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的影響。按照排列組合的優(yōu)化方法，制定出磁力齒輪的計(jì)算方案，根據(jù)內(nèi)外轉(zhuǎn)子最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩、損耗和平均轉(zhuǎn)矩密度等指標(biāo)確定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。然后按照不均勻氣隙設(shè)計(jì)的方法，改變內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼結(jié)構(gòu)，來提高外轉(zhuǎn)子氣隙中有效諧波含量。另外與蘭州電機(jī)廠合作，制作了外轉(zhuǎn)子改進(jìn)型磁場(chǎng)調(diào)制式同心齒輪樣機(jī)，設(shè)計(jì)了磁力齒輪在空載、負(fù)載、突加負(fù)載以及過載情況下的動(dòng)態(tài)特性仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)磁力齒輪進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真研究