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二级磁源端面式磁力耦合器磁转矩特性的仿真研究

材料写作网    时间: 2020-06-29 05:12:20     阅读:次     手机站


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摘 要:磁力耦合器是一种利用磁场间相互作用传递转矩的传动装置.由于磁力耦合器的主动转子和从动转子是非接触式连接,故具有过载保护、传动平稳等优点,并在工业生产中得到越来越多的应用. 因此 , 对磁力耦合器传递转矩的影响因素进行理论研究具有十分重要的现实意义. 本文使用有限元分析仿真软件 ANSYS 建立二级磁源端面式磁力耦合器的三维模型, 对二级磁源端面式磁力耦合器气隙内磁场的分布进行研究,得到了二级磁源端面式磁力耦合器的磁转矩与内外圈永磁体径向距离、永磁体轴向厚度以及径向长度的变化规律. 结果表明:二级磁源端面式磁力耦合器的磁转矩随着内外圈磁体径向距离的减小而增大;磁转矩随着永磁体轴向厚度以及径向长度的增大先增大后趋于稳定.

关键词:磁力耦合器;有限元法;磁场;磁转矩

中图分类号:TH136 DOI:10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2018.01.013

0 引言

传统的机械式传动结构主要包括各种齿轮结构、皮带轮结构、链结构和涡轮蜗杆结构等.这些传动结构都要求主动部件与从动部件相互接触,因此在传动过程中存在磨损、振动和噪声,同时还需要润滑.这使得一些特殊用途的传动机构在结构形式上显得较为复杂,对系统动态性能的影响不能忽略不计[1-5].

磁力耦合器又称为永磁传动技术,它是以磁学作为基本理论,通过永磁体之间所产生的磁力作用从而实现磁转矩无接触传递的一种新技术[3-7].将永磁磁力耦合器应用于传动系统中,实现了主动件与从动件的完全分离,大大简化了许多传统复杂传动机构的结构.

虽然目前磁力耦合器的种类很多,但由于传递转矩较低,从而限制了磁力耦合器在高转矩传递领域的应用.为了提高磁力耦合器的磁转矩,本文设计了一种二级磁源端面式磁力耦合器,研究了其关键参数对磁转矩的影响,从而为永磁传动技术应用于高转矩领域提供了重要的参考依据[6-10].

1 二级磁源端面式磁力耦合器的模型与磁转矩的计算

1.1 二级磁源端面式磁力耦合器的有限元模型

本文設计的二级磁源端面式磁力耦合器整体结构图以及磁体分布图如图1、图2所示.

二级磁源端面式磁力耦合器的主要结构参数如表1所示.

本文使用Ansys有限元软件对其进行三维建...



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