基于Halbach陣列的擺線永磁齒輪傳動(dòng)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-02-20 08:55
【摘要】:擺線永磁齒輪屬于磁耦合傳動(dòng)裝置中的一種,它靠轉(zhuǎn)子與定子上永磁體之間磁作用力來傳遞轉(zhuǎn)矩。一般永磁齒輪是由兩個(gè)轉(zhuǎn)子組成,而擺線永磁齒輪是由定子和轉(zhuǎn)子組成,且轉(zhuǎn)子既繞定子軸公轉(zhuǎn)又繞輸入軸自轉(zhuǎn)。擺線永磁齒輪除具有一般永磁齒輪的優(yōu)點(diǎn)外,它還能傳遞更大轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)比。在擺線永磁齒輪中采用Halbach陣列,漏磁明顯減少,轉(zhuǎn)子與定子之間的有效磁通更大,因此能傳遞更大的轉(zhuǎn)矩和獲得更高的效率。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩、傳動(dòng)比和效率是永磁齒輪三個(gè)主要考慮對象,本論文從理論、有限元模擬、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三方面對影響這三者的因素進(jìn)行分析和研究。首先,總結(jié)永磁齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和理論研究現(xiàn)狀,將Halbach陣列應(yīng)用到擺線永磁齒輪傳動(dòng)裝置中,并以電磁場的Maxwell方程組為基礎(chǔ),利用等效電流法推導(dǎo)擺線永磁齒輪工作氣隙處的磁場及其傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。其次,建立擺線永磁齒輪二維模型,采用ANSYS有限元軟件分析永磁體在不同排列方式下磁場分布情況及傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)角偏差、轉(zhuǎn)子與定子之間偏移量、永磁體徑向厚度、軛鐵厚度的關(guān)系。再次,建立三維有限元分析模型,將模擬結(jié)果與二維模型進(jìn)行比較,分析軸向長度對磁場分布和傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。最后,將永磁體采用一般結(jié)構(gòu)和90。Halbach陣列分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,得出傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩值及其與傳動(dòng)轉(zhuǎn)角的關(guān)系,對比實(shí)驗(yàn)值與模擬值,分析產(chǎn)生誤差的原因。實(shí)驗(yàn)測試Halbach陣列型擺線永磁齒輪的傳動(dòng)性能。
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TH132.41
本文編號(hào):2581280
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TH132.41
【參考文獻(xiàn)】
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1 趙韓,陶駿,田杰,杜世俊;磁場積分法在稀土永磁齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)場分析中的應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2000年08期
,本文編號(hào):2581280
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