本文關(guān)鍵詞：軟啟動永磁渦流聯(lián)軸器的設(shè)計與參數(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著對永磁材料研究的不斷深入,永磁渦流聯(lián)軸器得到了快速的發(fā)展。其作為一種先進(jìn)的傳動裝置,相比于其他傳動裝置,有許多優(yōu)點,如軟啟動、過載保護(hù)、調(diào)速調(diào)矩、降低安裝對中性等。但近年來相關(guān)的研究只對部分參數(shù)進(jìn)行了分析,缺少全面性的探索,導(dǎo)體盤結(jié)構(gòu)形式單一,也缺少安裝誤差的研究。本課題的主要工作是研究永磁渦流聯(lián)軸器,全面分析多個參數(shù),并探討安裝誤差和散熱問題。首先對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了整理分析,并介紹了永磁渦流聯(lián)軸器的基本工作原理、類型與基本結(jié)構(gòu)。通過分析磁路和轉(zhuǎn)矩的形成過程詳細(xì)地說明了聯(lián)軸器的工作過程。并針對7.5 kW的軟啟動永磁渦流聯(lián)軸器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要包括聯(lián)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計、轉(zhuǎn)矩傳遞路徑的選擇以及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。其次使用ANSOFT仿真軟件對永磁體參數(shù)和導(dǎo)體盤參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地研究。永磁體參數(shù)主要包括永磁體材料、形狀、占空比、數(shù)量、厚度以及內(nèi)外徑。永磁體的材料選擇了釹鐵硼N35,選定永磁體的形狀為扇形結(jié)構(gòu),占空比考慮多種因素在75~80%之間選擇,數(shù)量為14,厚度在16~18 mm內(nèi)選定,內(nèi)外徑由轉(zhuǎn)矩大小與其他空間結(jié)構(gòu)共同決定。導(dǎo)體盤主要有四種結(jié)構(gòu)類型,包括環(huán)狀導(dǎo)體盤、條狀導(dǎo)體盤、開槽導(dǎo)體盤以及開槽填充導(dǎo)體盤。本文對比分析了四種結(jié)構(gòu),確定了各自的優(yōu)缺點,選擇環(huán)狀導(dǎo)體盤作為導(dǎo)體盤的結(jié)構(gòu)。并對導(dǎo)體盤的厚度和內(nèi)外徑進(jìn)行了仿真計算,導(dǎo)體盤厚度選擇7 mm,導(dǎo)體盤內(nèi)外徑根據(jù)安裝誤差要求和傳動軸的大小而定。最后分析了永磁渦流聯(lián)軸器的安裝誤差,包括軸向間隙、徑向距離和端面夾角。確定了軸向間隙可在2~5 mm之間進(jìn)行調(diào)動,徑向距離對傳遞轉(zhuǎn)矩沒有影響,端面夾角能夠增加轉(zhuǎn)矩大小,但在結(jié)構(gòu)上會產(chǎn)生傾覆力矩,永磁渦流聯(lián)軸器能夠有效地承受安裝誤差。使用ANSOFT和ANSYS對聯(lián)軸器的散熱進(jìn)行了聯(lián)合仿真,得到7.5kW聯(lián)軸器的自身結(jié)構(gòu)能夠滿足散熱要求的結(jié)論。對于較大功率型號,需要附加散熱裝置,本文對多種散熱裝置進(jìn)行了介紹。本文得到了性能可靠的軟啟動永磁渦流聯(lián)軸器,其研究方法以及結(jié)論為實際應(yīng)用提供了理論參考。
【關(guān)鍵詞】：軟啟動 渦流 永磁聯(lián)軸器 散熱
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 永磁渦流聯(lián)軸器概述11-14
• 1.2.1 永磁渦流耦合器的工作原理及優(yōu)點11-12
• 1.2.2 永磁渦流耦合器的種類12-14
• 1.3 永磁渦流聯(lián)軸器的現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本課題研究內(nèi)容17-18
• 1.5 關(guān)鍵技術(shù)18-19
• 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論計算19-30
• 2.1 永磁渦流聯(lián)軸器的基本結(jié)構(gòu)與磁路分析19-21
• 2.2 麥克斯韋方程組21-24
• 2.2.1 高斯電場定律21-22
• 2.2.2 高斯磁場定律22
• 2.2.3 法拉第定律22-23
• 2.2.4 安培-麥克斯韋定律23-24
• 2.3 等效磁路法計算轉(zhuǎn)矩大小24-26
• 2.4 軟啟動型永磁渦流聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計26-29
• 2.4.1 聯(lián)動結(jié)構(gòu)的設(shè)計26-27
• 2.4.2 轉(zhuǎn)矩傳遞路徑的設(shè)計27-29
• 2.4.3 整體結(jié)構(gòu)的確定29
• 2.5 本章總結(jié)29-30
• 3 軟啟動永磁渦流聯(lián)軸器的參數(shù)研究30-52
• 3.1 Ansoft Maxwell軟件介紹30-31
• 3.2 永磁體盤的設(shè)計31-39
• 3.2.1 永磁體材料分析32-33
• 3.2.2 永磁體的形狀33-35
• 3.2.3 永磁體的數(shù)量和占空比35-37
• 3.2.4 永磁體內(nèi)外徑37-38
• 3.2.5 永磁體的厚度38-39
• 3.3 導(dǎo)體盤參數(shù)分析39-49
• 3.3.1 環(huán)狀銅盤39-42
• 3.3.2 條狀導(dǎo)體42-44
• 3.3.3 開槽的導(dǎo)體盤44-46
• 3.3.4 開槽銅盤填充導(dǎo)磁體46-48
• 3.3.5 導(dǎo)磁體厚度48-49
• 3.4 氣隙大小與轉(zhuǎn)速差大小的影響49-51
• 3.5 本章總結(jié)51-52
• 4 軟啟動永磁體渦流聯(lián)軸器的安裝誤差與散熱52-64
• 4.1 安裝誤差52-56
• 4.1.1 軸向間距52-54
• 4.1.2 徑向軸間距54-55
• 4.1.3 端面夾角55-56
• 4.2 轉(zhuǎn)速差的確定56-57
• 4.3 散熱分析57-63
• 4.3.1 熱源的確定與散熱路徑的分析58-60
• 4.3.2 永磁渦流聯(lián)軸器的聯(lián)合仿真60-61
• 4.3.3 散熱方式的分析61-63
• 4.4 本章總結(jié)63-64
• 5 總結(jié)64-66
• 5.1 結(jié)論64
• 5.2 研究展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果71

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本文編號：481715