【摘要】：軸向永磁聯(lián)軸器利用稀土永磁體之間的相互作用,無需機(jī)械連接就能進(jìn)行機(jī)械能量的傳遞,是一種新型聯(lián)軸器。軸向永磁聯(lián)軸器主要由以下三部分組成：主動(dòng)磁環(huán),從動(dòng)磁環(huán)及主、從動(dòng)磁環(huán)中間的隔離盤。它與普通的機(jī)械聯(lián)軸器區(qū)別在于它無需直接的機(jī)械連接,而是通過安裝在主、從動(dòng)盤上的兩磁環(huán)之間的相互作用實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)和能量,屬于非接觸式。永磁聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)了無機(jī)械連接傳動(dòng),解決了過載保護(hù)、主、從動(dòng)軸對中、軟啟動(dòng)問題,同時(shí)也解決了一些機(jī)械傳動(dòng)裝置中密封性要求等問題,現(xiàn)已在化工機(jī)械、儀表及食品、真空等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 由于軸向永磁聯(lián)軸器在工作過程中無需機(jī)械連接就能夠傳遞運(yùn)動(dòng)和能量,從根本上消除了傳動(dòng)泵密封處泄漏的問題。由于主、從動(dòng)磁環(huán)之間的磁極相互作用產(chǎn)生軸向力,該軸向力將影響主、從動(dòng)軸上的軸承壽命問題；而傳遞力矩的大小是衡量永磁聯(lián)軸器性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。在工作過程中,隔離盤相對主、從動(dòng)磁環(huán)有一定的速度,且主、從動(dòng)磁環(huán)之間的磁場不斷變化,這樣就在金屬隔離盤內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流即渦流。由于隔離盤本身電阻的存在,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能產(chǎn)生大量的熱,造成能量的損失,降低了傳動(dòng)效率。如何準(zhǔn)確計(jì)算出渦流的大小及能量的損耗并采取有效措施,提高磁力傳動(dòng)的效率已成為永磁聯(lián)軸器領(lǐng)域中關(guān)鍵的問題。 對于永磁聯(lián)軸器的研究,國外發(fā)展的比較早,國內(nèi)起步較晚。從二十世紀(jì)八十年代,國內(nèi)才開始從事永磁聯(lián)軸器工作原理及特性的研究,其研究內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面：氣隙磁場、磁轉(zhuǎn)矩及隔離盤內(nèi)的渦流損耗。隨著科技的發(fā)展,研究方法在不斷改進(jìn)和完善,種類也不斷增加。對于軸向力和力矩的計(jì)算,國內(nèi)外已經(jīng)有很多種方法,包括經(jīng)驗(yàn)法、有限元法和磁路法等等。由于等效磁荷法的計(jì)算相對其它幾種算法精度較高,所以本文將采用此種方法對主、從動(dòng)磁環(huán)之間的軸向力、傳遞的力矩及隔離盤內(nèi)產(chǎn)生的渦流損耗進(jìn)行計(jì)算分析,然后利用ANSYS有限元軟件對氣隙磁場和渦流損耗進(jìn)行分析驗(yàn)證。 本文以軸向永磁聯(lián)軸器為研究對象,主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)： (1)闡述軸向永磁聯(lián)軸器研究的背景及意義,國內(nèi)外發(fā)展趨勢,提出本文的研究內(nèi)容。 (2)計(jì)算軸向永磁聯(lián)軸器軸向力和力矩。根據(jù)等效磁荷理論,建立軸向力和傳遞力矩的數(shù)學(xué)模型,分析影響軸向力和力矩的主要因素。 (3)分析軸向永磁聯(lián)軸器氣隙磁場。根據(jù)等效磁荷理論,建立氣隙磁場的數(shù)學(xué)模型,分析影響氣隙磁場的主要因素。 (4)分析軸向永磁聯(lián)軸器渦流損耗。根據(jù)等效磁荷理論,建立隔離盤內(nèi)渦流損耗的數(shù)學(xué)模型,分析影響隔離盤渦流損耗及傳動(dòng)效率的各種因素。 (5)有限元法分析氣隙磁場和渦流損耗。建立軸向永磁聯(lián)軸器氣隙磁場和渦流損耗的有限元分析模型,利用ANSYS軟件分別對軸向永磁聯(lián)軸器氣隙磁場和渦流損耗進(jìn)行分析,將分析結(jié)果與前面等效磁荷理論的分析結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證結(jié)果的正確性。 (6)最后對全文進(jìn)行總結(jié)得出結(jié)論,提出今后研究工作的展望。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH133.4

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本文編號(hào)：2305508