發(fā)布時間：2021-03-06 08:06

　　齒輪傳動在現(xiàn)代動力傳動系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位,但是現(xiàn)有的齒輪絕大多數(shù)都是依靠直接接觸嚙合進行能量傳輸?shù)臋C械齒輪,這種齒輪具有噪音、潤滑、震動等不可避免的缺陷,尤其是在大變比場合還需要多級變速,這就使得機械齒輪的缺陷更明顯。因此本文根據(jù)磁阻電機原理提出了一種新穎的非接觸大變比磁性齒輪拓撲結(jié)構(gòu)。該新型結(jié)構(gòu)設(shè)計思路新穎、原理簡單易懂。通過一個傳動比為1：25的實例論述其工作原理。在論述磁阻—永磁式磁性齒輪工作原理的基礎(chǔ)上運用有限元分析軟件ANSYS對該永磁齒輪進行二維有限元靜態(tài)和動態(tài)仿真,根據(jù)仿真后永磁齒輪的磁力線分布情況,轉(zhuǎn)矩變化特點提出轉(zhuǎn)矩星理論。該理論經(jīng)過進一步的完善可以應(yīng)用于磁阻電機等電力拖動裝置中。另外,本文通過改變磁阻式永磁齒輪的各項參數(shù)進行ANSYS仿真實驗,繪制各個參數(shù)與最大轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線,在考慮實際工程加工水平的前提下對磁性齒輪進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并通過仿真實驗對其進一步驗證。最后,本文在總結(jié)以往磁阻式永磁齒輪的設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出了另外兩種改良創(chuàng)新結(jié)構(gòu),并提出下一步需要研究的工作。本文是首次對該磁阻式永磁齒輪進行比較完整的系統(tǒng)分析的,對其以后的設(shè)計和制造具有很大的指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 永磁齒輪的特點及其應(yīng)用
    1.3 永磁齒輪的發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.1 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)磁性齒輪的研究狀況
        1.3.2 新型磁性齒輪的研究狀況
        1.3.3 磁阻式永磁齒輪的研究狀況
    1.4 本章小節(jié)
第2章 磁阻式永磁齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作原理
    2.1 永磁材料的特性及其應(yīng)用
        2.1.1 永磁材料性能的主要參數(shù)
        2.1.2 永磁材料的主要種類
    2.2 磁阻式磁性齒輪相關(guān)理論基礎(chǔ)
        2.2.1 磁場基本知識
        2.2.2 磁路及其定律
        2.2.3 磁力機械的傳動力計算
        2.2.4 磁阻電機的基本原理
    2.3 磁阻式磁性齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 磁阻式磁性齒輪的工作原理
    2.5 磁阻式磁性齒輪的磁場計算
        2.5.1 有限元法
        2.5.2 有限元法計算永磁齒輪轉(zhuǎn)矩
    2.6 本章小結(jié)
第3章 磁阻式永磁齒輪二維有限元分析
    3.1 ANSYS軟件的基本特點
    3.2 ANSYS的仿真過程
        3.2.1 磁阻式永磁齒輪的ANSYS前處理
        3.2.2 磁阻式永磁齒輪的分析計算求解
    3.3 轉(zhuǎn)矩星理論
        3.3.1 轉(zhuǎn)矩星理論的依據(jù)
        3.3.2 轉(zhuǎn)矩星理論的提出
    3.4 齒輪的靜態(tài)磁場分布
    3.5 齒輪的穩(wěn)態(tài)磁場分布
    3.6 本章小結(jié)
第4章 磁阻式永磁齒輪參數(shù)的優(yōu)化以及設(shè)計的改進
    4.1 永磁齒輪設(shè)計參數(shù)和最大轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
        4.1.1 氣隙寬度對轉(zhuǎn)矩的影響
        4.1.2 永磁體高度對最大轉(zhuǎn)矩的影響
        4.1.3 齒輪槽的深度對最大轉(zhuǎn)矩的影響
        4.1.4 永磁齒輪參數(shù)的優(yōu)化小結(jié)
    4.2 永磁齒輪的改進型設(shè)計
        4.2.1 原磁阻式磁性齒輪的改進設(shè)計
        4.2.2 內(nèi)轉(zhuǎn)子多磁極的磁阻式永磁齒輪
    4.3 本章小結(jié)
第5章 磁阻式永磁齒輪的應(yīng)用前景和展望
    5.1 磁阻式齒輪的進一步研究工作
    5.2 磁阻式永磁齒輪的優(yōu)點和應(yīng)用前景
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁電機有限元時步法的研究與應(yīng)用[J]. 龔宇,崔巍,施進浩,江建中.  微特電機. 2005(10)
[2]直線同步永磁電勵混合式電動機的研究[J]. 盧琴芬,葉云岳.  電氣技術(shù). 2005(07)
[3]一種開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)[J]. 邊春元,滿永奎,顧樹生.  東北大學(xué)學(xué)報. 2001(06)
[4]永磁齒輪傳動力矩三維分析與計算[J]. 趙韓,楊志軼.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2001(06)
[5]永磁電機中永磁體數(shù)學(xué)模型的分析[J]. 劉瑞芳,胡敏強,嚴登俊.  微電機(伺服技術(shù)). 2001(01)
[6]磁場積分法在稀土永磁齒輪傳動機構(gòu)場分析中的應(yīng)用[J]. 趙韓,陶駿,田杰,杜世俊.  機械工程學(xué)報. 2000(08)
[7]用有限元法設(shè)計稀土永磁齒輪傳動[J]. 趙韓,田杰.  機械科學(xué)與技術(shù). 2000(02)
[8]電驅(qū)動系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展展望隨筆[J]. 程樹康.  微特電機. 1999(01)
[9]稀土永磁釹鐵硼（NdFeB）磁性齒輪[J]. 王群京,趙韓.  機械制造. 1998(05)
[10]開關(guān)磁阻電機及其發(fā)展[J]. 吳建華,詹瓊?cè)A,林金銘.  電工技術(shù)雜志. 1992(02)

博士論文
[1]基于電磁場數(shù)值計算的永磁電機性能分析方法研究[D]. 劉瑞芳.東南大學(xué) 2002



本文編號：3066733