本文關(guān)鍵詞：新型磁場調(diào)制式磁齒輪的設(shè)計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪廣泛應(yīng)用于機械裝置轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)矩傳遞，同時能夠進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變換。常用的機械齒輪具有明顯的缺點，例如可靠性低，維護要求高以及噪聲等，這些缺點限制了其應(yīng)用。由于傳統(tǒng)機械齒輪的這些特點，近年來磁齒輪引起了很多關(guān)注。磁齒輪的輸入輸出軸之間沒有機械接觸，因此其具有機械齒輪所不具有的高可靠性、高效率并且不需要潤滑。本文研究了磁場調(diào)制原理，明確磁場調(diào)制式磁齒輪的設(shè)計原則，針對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不足提出改進結(jié)構(gòu)。 以一臺經(jīng)典磁場調(diào)制式磁齒輪為例，首先運用解析法研究了其工作原理，明確了調(diào)磁環(huán)對磁場的調(diào)制作用，確定了內(nèi)外轉(zhuǎn)子永磁體極對數(shù)與調(diào)磁塊個數(shù)的關(guān)系。建立了二維有限元模型，提取了各種情況的氣隙磁密以驗證解析分析的正確性，對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行了尺寸和傳動比的優(yōu)化，，得到了傳動比的配比原則和性能最優(yōu)的尺寸參數(shù)。 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)端部漏磁明顯，建立了包含端部空氣實體模型的三維有限元模型，研究端部漏磁的影響。針對這個缺點，提出了改進型的磁場調(diào)制式磁齒輪，對新結(jié)構(gòu)的磁齒輪進行了尺寸優(yōu)化，得到了優(yōu)化后的轉(zhuǎn)矩傳遞特性，包括靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩，驗證了新結(jié)構(gòu)在性能上的提升。 雖然對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了改進，但其仍然存在的問題是裝配困難，針對這一問題研究了裝配過程簡單的混合磁路磁齒輪，這種磁齒輪同樣存在缺點，針對其內(nèi)部空間利用率不足的問題提出了改進結(jié)構(gòu)，目的是充分利用混合磁路磁齒輪的內(nèi)部空間，這樣可以在不增加裝置體積的情況下提高其能夠傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，從而提高轉(zhuǎn)矩密度。建立了新結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，得到了尺寸優(yōu)化后的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩特性，與不利用內(nèi)部空間的混合磁路磁齒輪進行對比，驗證了改進結(jié)構(gòu)在性能上的提升。
【關(guān)鍵詞】：磁齒輪 磁場調(diào)制 傳動比 轉(zhuǎn)矩特性
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的背景和研究意義10-11
• 1.2 磁齒輪的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 傳統(tǒng)直接耦合式磁齒輪的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 磁場調(diào)制式磁齒輪的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 磁場調(diào)制式磁齒輪的工作原理及優(yōu)化設(shè)計18-41
• 2.1 磁場調(diào)制式磁齒輪的工作原理18-28
• 2.1.1 磁場調(diào)制式磁齒輪工作原理的解析分析18-20
• 2.1.2 磁場調(diào)制式磁齒輪工作原理的有限元分析20-28
• 2.2 磁場調(diào)制式磁齒輪性能的有限元分析28-30
• 2.2.1 磁場調(diào)制式磁齒輪的二維磁場分布28
• 2.2.2 磁場調(diào)制式磁齒輪的轉(zhuǎn)矩特性28-30
• 2.3 磁場調(diào)制式磁齒輪的優(yōu)化設(shè)計30-40
• 2.3.1 傳動比的優(yōu)化30-33
• 2.3.2 調(diào)磁環(huán)的優(yōu)化33-35
• 2.3.3 內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體的優(yōu)化35-40
• 2.4 本章小結(jié)40-41
• 第3章 利用端部漏磁的磁齒輪的設(shè)計與研究41-50
• 3.1 端部效應(yīng)對磁齒輪性能的影響41-42
• 3.2 利用端部漏磁的磁齒輪結(jié)構(gòu)的提出42-46
• 3.3 端部調(diào)磁環(huán)的優(yōu)化46-48
• 3.4 新結(jié)構(gòu)磁齒輪的轉(zhuǎn)矩特性48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 雙方向激磁的軸向磁齒輪的研究與優(yōu)化50-62
• 4.1 軸向磁齒輪結(jié)構(gòu)的改進50-52
• 4.2 雙方向激磁的軸向磁齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化52-59
• 4.2.1 軸向部分的優(yōu)化52-55
• 4.2.2 徑向部分的優(yōu)化55-57
• 4.2.3 兩轉(zhuǎn)子軸向長度的優(yōu)化57-59
• 4.3 雙方向激磁的軸向磁齒輪的轉(zhuǎn)矩特性59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及專利67-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 田杰,趙韓,陳科;小型及微型稀土永磁齒輪傳動設(shè)計初探[J];機械傳動;1998年02期

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 邢敬娓;混合磁路永磁變速器的解析模型與參數(shù)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

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本文編號：266980