本文關鍵詞：微小型永磁行星齒輪研究

  更多相關文章： 永磁行星齒輪 參數(shù)約束 傳動比 磁性耦合 混合勵磁 可調(diào)變速比

【摘要】：相比于傳統(tǒng)的機械齒輪，永磁齒輪作為一種新型的非接觸式傳動機構，其主要優(yōu)點有齒輪之間無接觸、去除噪音、不需要特殊的維護和潤滑，以及低啟動轉(zhuǎn)矩和過載自保護等。除上述優(yōu)點外，永磁行星齒輪結(jié)構具有較大范圍的傳動比、結(jié)構緊湊及過載能力較強等優(yōu)點，具有一定的研究價值。 本文以微小型永磁行星齒輪（Magnetic Planetary Gearbox, MPG）為研究對象，對該齒輪的參數(shù)約束及基本方程、永磁齒輪耦合時的特殊問題、內(nèi)齒圈的多種勵磁方式、電勵磁結(jié)構的繞組分析與設計、混合勵磁的結(jié)構設計等方面進行了分析和研究。 論文首先分析了永磁行星齒輪的工作原理和傳動比，采用解析法推導了太陽輪與行星輪、內(nèi)齒圈與行星輪之間的轉(zhuǎn)矩公式以及傳動系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩公式。研究了傳動系統(tǒng)的參數(shù)約束關系，以及傳動機構中各磁性齒輪極對數(shù)的分配方案和變化規(guī)律，得到該永磁行星齒輪的設計參數(shù)并建立有限元仿真模型。 其次，針對永磁行星齒輪耦合的特殊問題進行了仿真和研究，主要包括耦合特殊性的原因和意義，并以太陽輪和行星輪極距相等時的情況為參照，分析了太陽輪和行星輪極距不相等的情況，行星輪N、S磁極極距不相等的情況和太陽輪及行星輪上磁鋼形狀變化對傳遞轉(zhuǎn)矩的影響。此外，對永磁行星齒輪進行了仿真，對其傳遞轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩的大小與規(guī)律進行研究，并分析了輸入輸出角的隨動特性。 再次，采用有限元法研究了永磁行星齒輪內(nèi)齒圈的三種勵磁方式，先對混合勵磁結(jié)構的簡化單元模型進行了分析，再對定子混合勵磁式永磁行星齒輪進行結(jié)構設計。對比了定子齒頂部加永磁體、定子槽口加永磁體和定子外側(cè)加永磁體共三種結(jié)構，從三種結(jié)構中氣隙磁密的分布規(guī)律入手，分析了定子加入磁鋼后對原磁場的影響，并討論了各混合勵磁結(jié)構的可行性。 最后，針對可調(diào)變速比永磁行星齒輪，分析了其調(diào)節(jié)變速比的原理，設計了電勵磁繞組對應三種傳動比的分布和連接方式。建立仿真模型，對定子電勵磁式永磁行星齒輪的特性進行分析，，主要包括靜轉(zhuǎn)矩特性，輸入輸出角的隨動特性以及傳動系統(tǒng)的負載分析。
【關鍵詞】：永磁行星齒輪 參數(shù)約束 傳動比 磁性耦合 混合勵磁 可調(diào)變速比
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究的意義和目的10-11
• 1.2 永磁齒輪概述11-15
• 1.2.1 永磁齒輪的發(fā)展11-13
• 1.2.2 永磁行星齒輪的發(fā)展及綜述13-15
• 1.3 磁力齒輪的傳動類型和研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 電磁齒輪傳動15-16
• 1.3.2 永磁齒輪傳動16-17
• 1.3.3 混合勵磁方式17
• 1.4 本文的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 永磁行星齒輪工作原理與仿真模型19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 永磁行星齒輪的工作原理19-21
• 2.2.1 原理分析和傳動比19-20
• 2.2.2 三種工作模式20-21
• 2.3 各磁齒輪之間的轉(zhuǎn)矩21-26
• 2.3.1 行星輪和太陽輪間的轉(zhuǎn)矩公式21-24
• 2.3.2 行星輪和內(nèi)齒圈間的轉(zhuǎn)矩公式24-25
• 2.3.3 永磁行星齒輪傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩25-26
• 2.4 永磁行星齒輪參數(shù)約束與分析26-30
• 2.4.1 永磁行星齒輪的參數(shù)約束條件26-27
• 2.4.2 傳動系統(tǒng)磁齒輪的極對數(shù)分配27-30
• 2.5 永磁行星齒輪參數(shù)設計和 FEM 模型30-33
• 2.5.1 基本參數(shù)設計30-31
• 2.5.2 永磁行星輪的個數(shù)選擇31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第3章 永磁行星齒輪特殊問題的研究34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 永磁行星齒輪耦合的特殊性34-36
• 3.2.1 磁性耦合的特殊問題34-35
• 3.2.2 太陽輪和行星輪極距相等的情況35-36
• 3.3 永磁行星齒輪的特殊情況研究36-43
• 3.3.1 太陽輪和行星輪極距不相等的情況36-38
• 3.3.2 行星輪 N、S 磁極極距不相等的情況38-41
• 3.3.3 太陽輪、行星輪磁鋼形狀的影響41-43
• 3.4 永磁行星齒輪的仿真分析43-48
• 3.4.1 轉(zhuǎn)矩分析43-46
• 3.4.2 隨動特性46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 永磁行星齒輪的勵磁方式和仿真研究49-65
• 4.1 引言49
• 4.2 永磁行星齒輪的勵磁方式分析49-51
• 4.2.1 定子永磁式永磁行星齒輪49-50
• 4.2.2 定子電勵磁式永磁行星齒輪50-51
• 4.2.3 定子混合勵磁式永磁行星齒輪51
• 4.3 簡化單元的混合勵磁結(jié)構分析51-56
• 4.3.1 定子槽口加永磁體52-53
• 4.3.2 定子外側(cè)加永磁體53-54
• 4.3.3 定子齒間加永磁體54-55
• 4.3.4 定子齒頂加永磁體55-56
• 4.4 定子混合勵磁式永磁行星齒輪的結(jié)構設計與分析56-63
• 4.4.1 定子齒頂部加永磁體的結(jié)構與分析56-59
• 4.4.2 定子槽口加永磁體的結(jié)構與分析59-61
• 4.4.3 定子外側(cè)加永磁體的結(jié)構與分析61-63
• 4.4.4 混合勵磁結(jié)構的分析63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第5章 可調(diào)變速比永磁行星齒輪的設計與研究65-76
• 5.1 引言65
• 5.2 可調(diào)變速比永磁行星齒輪設計65-67
• 5.2.1 調(diào)節(jié)變速比的原理65-66
• 5.2.2 永磁行星齒輪的繞組分析與設計66-67
• 5.3 可調(diào)變速比永磁行星齒輪的仿真模型67-69
• 5.3.1 定子電勵磁式永磁行星齒輪的 FEM 模型67-68
• 5.3.2 仿真模型的簡化和分析68-69
• 5.4 可調(diào)變速比永磁行星齒輪的特性計算69-74
• 5.4.1 靜轉(zhuǎn)矩特性69-71
• 5.4.2 隨動特性分析71-74
• 5.4.3 負載分析74
• 5.5 本章小結(jié)74-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻78-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果82-84
• 致謝84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜愛民;宋俊杰;婁光;;混合動力汽車用行星齒輪結(jié)構參數(shù)優(yōu)化及應用[J];同濟大學學報(自然科學版);2010年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2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

2 朱學軍;永磁行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學研究[D];燕山大學;2012年

本文編號：1096643