發(fā)布時間：2020-06-18 02:41

【摘要】：齒輪廣泛應(yīng)用于機械裝置轉(zhuǎn)軸之間的動力傳遞,并且可以實現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換。但是常規(guī)的機械齒輪受制于其結(jié)構(gòu),其具有一些明顯的缺點,例如:維護要求較高、較低的可靠性及振動噪聲等。與傳統(tǒng)機械齒輪的傳動方式相比,基于磁場調(diào)制型的磁齒輪傳動是一種無機械接觸的傳動方式,它可以克服機械齒輪傳動中一些不可避免的諸如摩擦損耗、振動噪音等問題,具有相對較高可靠性、較高的效率、運行過程中無需潤滑,且具有過載保護等功能。本文首先介紹了磁場調(diào)制的原理,明確了外轉(zhuǎn)子表貼式磁極極對數(shù)、內(nèi)轉(zhuǎn)子表貼式磁極極對數(shù)和調(diào)制塊塊數(shù)之間需要滿足的關(guān)系。在同心磁齒輪中,可以通過調(diào)制塊的作用,使得內(nèi)、外氣隙處的本側(cè)空間的基波磁場與本側(cè)的表貼式的磁極具有相同的極對數(shù),使得相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場與對應(yīng)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)磁耦合。其次以一臺典型的磁場調(diào)制式磁齒輪為例,介紹計算磁齒輪矩角特性曲線以及轉(zhuǎn)矩脈動的方法,即通過有限元仿真軟件Ansoft計算得到轉(zhuǎn)矩隨內(nèi)轉(zhuǎn)子初始角度變化而改變的特性曲線,從而對于某特定轉(zhuǎn)矩情況下的波形進行快速傅里葉分析(FFT),最后結(jié)合matlab軟件中編譯的用于計算曲線諧波畸變率(THD)的程序,求得相應(yīng)轉(zhuǎn)矩脈動。調(diào)制塊的形狀會明顯影響諧波磁場,從而影響矩角特性和轉(zhuǎn)矩脈動。傳統(tǒng)的調(diào)制塊每塊均采用硅鋼片進行制造裝配,然而將小的硅鋼片重疊裝配具有一定困難。為了使得調(diào)制塊結(jié)構(gòu)簡單且可靠,將連接橋引入,使得調(diào)制塊連接成一個整體的調(diào)制環(huán),從而使得制造裝配變得簡單。最后通過改變加入連接橋后的調(diào)制塊的形狀以及連接橋的位置,從而進行實驗建模,得到其轉(zhuǎn)矩特性,分析其轉(zhuǎn)矩性能。進一步的,改變其中含方形調(diào)制塊的調(diào)制環(huán)的塊占比,進而探討塊占比的改變對于轉(zhuǎn)矩性能的影響。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH132.41
【圖文】：

２００２年的文獻［１１］中關(guān)注了磁齒輪的材料，為獲得更好的性能而運用了超導(dǎo)體。逡逑１９９１年，日本學(xué)者Ｋ．Ｉｋｕｔａ提出了無接觸式的磁齒輪，這種磁齒輪與機械齒輪逡逑的外觀相似，如圖１－１所示，其中圖ａ）為外齒嚙合式，圖ｂ）為內(nèi)齒嚙合式［１氣在設(shè)逡逑計這類磁齒輪時，需要遵循以下兩條原則：第一、為保證磁場的對偶分布，任何一逡逑個運動部件上永磁體磁極的個數(shù)必須為偶數(shù)，并且相鄰的兩個磁極充磁方向相反。逡逑第二、為了確保相鄰兩個運動部件的磁極所激發(fā)的磁場之間能實現(xiàn)有效的磁耦合，逡逑這兩個相互靠近的運動部件上的永磁體的極矩應(yīng)該相等。逡逑◎ＬＩ邋ｔｏ逡逑ａ）外齒嚙合式邐ｂ）內(nèi)齒嚙合式逡逑圖１－１無接觸式磁齒輪逡逑１９９３年日本學(xué)者Ｓｈｉｎｋｉ邋Ｋｉｋｕｃｈｉ等在文獻［１３］，［１４］提出了邋一種利用永磁體設(shè)計逡逑磁蝸輪的結(jié)構(gòu)和方法，該設(shè)計的基本思想是：利用高傳動比擴大嚙合面積，減小齒逡逑輪尺寸。逡逑１９９６年，中國臺灣學(xué)者Ｙ．Ｄ．Ｙａｏ等人提出了一種傳動軸相互垂直的磁齒輪，如逡逑圖１－２所示，其與機械齒輪中的傘形齒輪類似，這種結(jié)構(gòu)可以改變運動軸的方向，逡逑文中研究了不同的傳動比以及兩轉(zhuǎn)子之間的距離對這種磁齒輪性能的影響［１５］。逡逑３逡逑

齒輪并沒有顯示出明顯的優(yōu)勢。逡逑１．２．２磁場調(diào)制式磁齒輪逡逑２００１年，英國學(xué)者Ｋ．Ａｔａｌｌａｈ和Ｄ．Ｈｏｗｅ提出了磁場調(diào)制式磁齒輪［４］，如圖１－３逡逑所示為新型磁齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。該磁齒輪采用同軸結(jié)構(gòu)，主要由低速側(cè)轉(zhuǎn)子、調(diào)逡逑４逡逑

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜嬌;徐小兵;涂亞東;殷華鋒;陳飛躍;邱杰;;齒輪齒條鉆機井架概述[J];石化技術(shù);2017年10期

2 王邵麟;;齒輪齒條式升降課桌[J];青少年科技博覽;2017年05期

3 肖前進;賈宏光;韓雪峰;席睿;;基于材料彈塑性的齒輪齒條嚙合動態(tài)接觸研究[J];煤礦機械;2013年01期

4 王春秀;消除齒輪齒條傳動進給誤差的方法[J];寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年01期

5 宣錦東;;齒輪齒條驅(qū)動多用升降機[J];建筑機械;1987年04期

6 ;庫存設(shè)計文摘[J];機械設(shè)計;1988年02期

7 肖國憲,王福厚,章繼偉,于富斌;齒條雙齒輪伺服機構(gòu)的設(shè)計[J];東北工學(xué)院學(xué)報;1989年06期

8 戴巖,陸鐘呂;齒輪-四連桿機構(gòu)迭加方式研究[J];哈爾濱船舶工程學(xué)院學(xué)報;1989年01期

9 范利敏,肖國憲;雙齒輪齒條伺服機構(gòu)設(shè)計研究[J];煤礦機械;1989年11期

10 胡杰;王占禮;陳延偉;黃思聰;;基于齒輪齒條傳動的爬升機構(gòu)設(shè)計與研究[J];機械傳動;2016年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 謝姣;鄭波;時永占;郭曉麗;王超;;既有建筑加裝齒輪齒條式電梯企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫實證分析[A];第十六屆中國標(biāo)準(zhǔn)化論壇論文集[C];2019年

2 周鵬;王廣輝;馬志壘;;某款齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器殼體斷裂分析及結(jié)構(gòu)改進[A];自主創(chuàng)新、學(xué)術(shù)交流——第十屆河南省汽車工程科學(xué)技術(shù)研討會論文集[C];2013年

3 尹樹孟;徐長航;陳國明;苑思敏;楊玉生;王運安;;自升式海洋平臺齒輪齒條升降裝置精細動態(tài)接觸有限元分析[A];第十三屆中國科協(xié)年會第13分會場-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

4 孫小慶;張陽;石端偉;;齒輪齒條爬升式垂直升船機傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真及疲勞壽命研究[A];技術(shù)融合創(chuàng)新·可靠服務(wù)企業(yè)·安全產(chǎn)品制勝——2013年全國機械行業(yè)可靠性技術(shù)學(xué)術(shù)交流會暨第四屆可靠性工程分會第五次全體委員大會論文集[C];2013年

5 馬志壘;姚寶雙;喬軍委;;拓撲優(yōu)化技術(shù)在齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器殼體設(shè)計上的應(yīng)用[A];第十二屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2015年

6 宋廣興;藺振;張鑫;吉光學(xué);劉松;劉明爽;;自升式平臺齒輪齒條升降裝置三維接觸有限元分析[A];2008年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

7 徐偉杰;王朝龍;彭冬冬;;蝶形彈簧在機械齒輪齒條轉(zhuǎn)向器上的應(yīng)用研究[A];第十五屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2018年

8 劉向;鐘立杰;張幫琴;;CATIA繪制漸開線變位斜齒輪及齒輪齒條運動仿真研究[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

9 王廣輝;周鵬;楊陽;;壓力角齒形偏差對齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器機械噪音的影響分析[A];自主創(chuàng)新、學(xué)術(shù)交流——第十屆河南省汽車工程科學(xué)技術(shù)研討會論文集[C];2013年

10 馬志壘;王廣輝;史思偉;;液壓齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器摩擦力矩研究[A];第十五屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2018年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 北京碧斯凱農(nóng)業(yè)科技有限公司 干天廣;溫室頂窗類型及選擇[N];中國花卉報;2010年

2 本報記者 賈成寧 通訊員 王穎;搬掉“絆腳石”[N];中國冶金報;2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 雷娜;齒輪齒條鉆機傳動機構(gòu)力學(xué)特性研究[D];東北石油大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬立博;具有不同調(diào)制環(huán)形狀的同心式磁齒輪轉(zhuǎn)矩性能分析[D];華北電力大學(xué)(北京);2019年

2 李華陽;磁齒輪拓撲研究與優(yōu)化設(shè)計[D];浙江大學(xué);2016年

3 何良;大模數(shù)齒輪齒條疲勞壽命研究[D];長江大學(xué);2019年

4 莫緒倫;共軛曲線齒輪滾切理論及成形磨削原理研究[D];重慶大學(xué);2018年

5 向正新;大模數(shù)齒輪齒條嚙合仿真研究[D];長江大學(xué);2018年

6 劉艷榮;撥車機驅(qū)動裝置的設(shè)計與分析[D];華中科技大學(xué);2016年

7 徐彩紅;齒輪齒條傳動往復(fù)運動的熱彈流潤滑分析[D];青島理工大學(xué);2018年

8 張卿;自升式平臺齒輪齒條升降機構(gòu)強度分析[D];中國石油大學(xué);2010年

9 馬寶;吊裝船升降系統(tǒng)中齒輪齒條的設(shè)計與優(yōu)化研究[D];江蘇科技大學(xué);2012年

10 何志鋒;齒輪齒條式動力轉(zhuǎn)向器性能測試系統(tǒng)研究[D];長春理工大學(xué);2014年

本文編號：2718565