本文關鍵詞：一種新型永磁渦流聯(lián)軸器的設計理論與實驗研究

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【摘要】：聯(lián)軸器作為機械傳動系統(tǒng)中的一種重要部件,一直廣泛應用在工業(yè)領域的各個角落。隨著永磁體材料技術的不斷發(fā)展,磁力聯(lián)軸器以其非接觸式傳動、軟啟動、無污染、低噪音等性能特點正慢慢廣泛應用到礦山機械、風力、石油化工等行業(yè)中,磁力聯(lián)軸器正已經逐漸成為聯(lián)軸器發(fā)展的一個重要的分支。本文結合鼠籠異步電機以及一般磁力聯(lián)軸器的結構特點,將異步電機雙籠內轉子結構應用到磁力聯(lián)軸器中,從而得到一種雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器結構,該聯(lián)軸器不僅可以避免普通永磁聯(lián)軸器在高溫環(huán)境下會出現(xiàn)退磁問題,而且由于其結構特點可應用于啟動頻繁啟動性能要求較高的工作場合。本文首先結合一般磁力聯(lián)軸器以及雙籠異步電機的結構特點對雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器進行總體結構方案設計,其次運用等效磁路法和能量流動關系給出了電磁轉矩理論計算公式,運用Maxwell軟件對三種不同內轉子槽型的聯(lián)軸器進行仿真分析,結合理論公式和分析結果得出了雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器的性能特點,并分析各結構參數對聯(lián)軸器傳遞性能的影響情況,再依據傳熱學基本原理依托Wor-kbench平臺研究聯(lián)軸器工作狀態(tài)下的溫升分布,證明了外轉子永磁體溫度在允許工作范圍之內,最后搭建實驗平臺,通過對實驗樣機測試驗證了文中有限元分析方法具有良好的可行性和準確性。
【關鍵詞】：永磁渦流聯(lián)軸器 雙籠 有限元分析 溫度場
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 引言16-17
• 1.2 磁力聯(lián)軸器國內外研究狀況17-19
• 1.3 磁力聯(lián)軸器的種類和特點19-24
• 1.3.1 永磁同步式磁力聯(lián)軸器19-21
• 1.3.2 永磁渦流式磁力聯(lián)軸器21-24
• 1.4 課題的研究背景和意義24-25
• 1.5 本文研究內容25-26
• 第二章 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器結構及材料設計26-32
• 2.1 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器總體結構方案26
• 2.2 外磁轉子材料選擇、工作點及其排布方式26-29
• 2.2.1 永磁材料的選擇26-27
• 2.2.2 磁體磁化方向及磁體排布方式27-28
• 2.2.3 永磁體尺寸及最佳工作點28-29
• 2.3 內轉子結構設計29-31
• 2.3.1 內轉子整體尺寸設計29-30
• 2.3.2 內轉子槽數30
• 2.3.3 內轉子槽形30-31
• 2.4 軟磁材料的選擇31
• 2.5 本章小結31-32
• 第三章 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器電磁場理論分析32-45
• 3.1 電磁場分析理論32-39
• 3.1.1 等效磁路結構32-34
• 3.1.2 永磁體氣隙磁場分析34-39
• 3.2 內轉子等效電路分析39-42
• 3.3 永磁渦流聯(lián)軸器電磁轉矩分析42-43
• 3.4 電流集膚效應分析43-44
• 3.5 本章小結44-45
• 第四章 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器電磁場有限元分析45-69
• 4.1 電磁場有限元分析原理45-47
• 4.1.1 電磁場分析基本方程及有限元分析方法45-47
• 4.1.2 磁力聯(lián)軸器有限元數學模型47
• 4.2 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器性能仿真分析47-54
• 4.2.1 永磁渦流聯(lián)軸器的運行特性分析50-51
• 4.2.2 永磁渦流聯(lián)軸器啟動轉矩特性分析51
• 4.2.3 最大轉矩特性分析51-52
• 4.2.4 渦流損耗分析52-54
• 4.3 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器各參數對傳遞轉矩的影響54-68
• 4.3.1 內轉子槽數對轉矩的影響54-55
• 4.3.2 永磁體磁極對數對轉矩的影響55-57
• 4.3.3 永磁體厚度對轉矩的影響57-59
• 4.3.4 氣隙厚度對轉矩的影響59-60
• 4.3.5 轉子鐵芯內徑對轉矩的影響60-63
• 4.3.6 轉子槽口對齒槽轉矩的影響63-65
• 4.3.7 上下籠間距對聯(lián)軸器傳遞性能的影響65-66
• 4.3.8 上下籠面積比對聯(lián)軸器性能的影響66-68
• 4.4 本章小結68-69
• 第五章 雙籠式永磁渦流聯(lián)軸器溫度場有限元分析69-77
• 5.1 熱分析方法69
• 5.2 溫度場基本理論69-70
• 5.2.1 導熱基本定律69
• 5.2.2 導熱微分方程69-70
• 5.3 溫度場有限元分析70-76
• 5.3.1 熱源的確定70
• 5.3.2 導熱系數70-71
• 5.3.3 對流傳熱系數71-73
• 5.3.4 三維溫度場有限元分析73-76
• 5.4 本章小結76-77
• 第六章 實驗驗證77-81
• 6.1 實驗臺的設計與搭建77-78
• 6.2 實驗樣機設計78-79
• 6.3 實驗測試及結果分析79-80
• 6.4 本章小結80-81
• 第七章 總結與展望81-83
• 7.1 全文總結81-82
• 7.2 后續(xù)工作展望82-83
• 參考文獻83-85
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況85

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2 金鑫;一種新型永磁渦流聯(lián)軸器的設計理論與實驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2016年

3 蘇洪偉;永磁渦流聯(lián)軸器性能分析[D];吉林大學;2013年

4 張進;永磁渦流聯(lián)軸器主要參數設計及傳動性能研究[D];合肥工業(yè)大學;2013年

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本文編號：1119692