直齒圓柱電磁齒輪作為一種新型的磁力傳動機(jī)構(gòu)，具有能夠向非導(dǎo)磁材料組成的封閉空間傳遞動力的特殊功能。這種傳動機(jī)構(gòu)的主動輪與從動輪之間沒有物理接觸，是通過磁場相互耦合產(chǎn)生的磁力來實(shí)現(xiàn)力矩和功率的非接觸傳遞。本文以電磁場的三維有限元分析方法為基礎(chǔ)，對電磁齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作了初步探索；對有限元分析軟件ANSYS在電磁齒輪分析中的應(yīng)用做了深入的研究。主要研究內(nèi)容有：首先，應(yīng)用ANSYS有限性元分析軟件的APDL參數(shù)化語言編寫了通用的電磁齒輪三維建模程序，構(gòu)建了直齒圓柱電磁齒輪的三維實(shí)體模型；其次，應(yīng)用3D標(biāo)量勢法對電磁齒輪的模型其進(jìn)行了分析計(jì)算，得到了在不同爪極結(jié)構(gòu)參數(shù)下電磁齒輪的電磁轉(zhuǎn)矩；最后，根據(jù)計(jì)算結(jié)果討論了電磁齒輪轉(zhuǎn)矩的靜態(tài)特性；研究了不同爪極結(jié)構(gòu)參數(shù)對電磁齒輪傳動轉(zhuǎn)矩的影響；為今后電磁齒輪的設(shè)計(jì)和研究工作提供打下了基礎(chǔ)，具有一定的參考價(jià)值。 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 非接觸磁性齒輪傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用
    1.4 電磁齒輪工作原理
    1.5 電磁齒輪傳動系統(tǒng)的組成及工作原理
        1.5.1 系統(tǒng)組成
        1.5.2 電磁齒輪傳動系統(tǒng)工作原理
    1.6 課題研究的內(nèi)容
第二章 電磁齒輪有限元分析方法
    2.1 有限元方法簡介
    2.2 有限元方法的基本步驟
    2.3 電磁齒輪磁場分析的二維有限元方法
        2.3.1 建立積分方程
        2.3.2 單元分析
        2.3.3 總體合成
        2.3.4 邊界條件處理
        2.3.5 求解及后處理
    2.4 電磁齒輪三維有限元方法
    2.5 麥克斯韋方法計(jì)算磁場力
    2.6 虛功方法計(jì)算磁場力
    2.7 有限元軟件ANSYS簡介
    2.8 ANSYS分析電磁齒輪電磁場問題時(shí)應(yīng)注意的問題
    2.9 ANSYS三維靜態(tài)磁場分析方法簡介
        2.9.1 標(biāo)量勢法（Scalar Method）
        2.9.2 單元邊法（Edge-based Method）
第三章 電磁齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 電磁齒輪的材料選擇
        3.1.1 爪極材料的選擇
        3.1.2 隔磁環(huán)材料的選擇
        3.1.3 鐵芯材料的選擇
        3.1.4 齒輪軸材料的選擇
        3.1.5 齒輪箱材料的選擇
    3.2 不同爪極數(shù)齒輪的合理匹配條件
    3.3 線圈匝數(shù)的計(jì)算
    3.4 電磁齒輪爪極形狀的研究
        3.4.1 爪極的結(jié)構(gòu)形式
        3.4.2 爪極電磁場的三維有限元分析
        3.4.3 計(jì)算結(jié)果分析
第四章 電磁齒輪仿真計(jì)算及結(jié)果分析
    4.1 應(yīng)用標(biāo)題勢法計(jì)算電磁齒輪轉(zhuǎn)矩
        4.1.1 運(yùn)用APDL參數(shù)化編程語言構(gòu)建電磁齒輪通用模型
        4.1.2 選擇單元和定義材料屬性
        4.1.3 劃分網(wǎng)格
        4.1.4 加邊界條件
        4.1.5 求解與后處理
        4.1.6 轉(zhuǎn)矩計(jì)算
        4.1.7 標(biāo)量勢法對電磁齒輪仿真時(shí)應(yīng)注意的問題
    4.2 兩齒輪耦合時(shí)磁力線分布情況
    4.3 從動輪轉(zhuǎn)矩靜態(tài)特性分析
    4.4 電磁齒輪各氣隙厚度變化對轉(zhuǎn)矩的影響
        4.4.1 工作氣隙對轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的影響
        4.4.2 齒輪內(nèi)部徑向氣隙對轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的影響
        4.4.3 爪極間周向氣隙對轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的影響
    4.5 加載電流大小對轉(zhuǎn)矩的影響
    4.6 爪極對數(shù)對最大轉(zhuǎn)矩的影響
    4.7 爪極長度和半徑之比對轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的影響
    4.8 爪極厚度對轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的影響
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3155774